101 вопрос о нанотехнологиях. Нагорнов Ю.С. - 67 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГУ | Тольятти

Составители: 

Рубрика: 

67
В цифровых интегральных схемах на одноэлектронных транзисторах один бит
информации, то есть два возможных состояния 0 и 1, может быть представлен как
присутствие или отсутствие одного электрона на наночастице. Тогда схема памяти
емкостью 10
12
бит, что в 1000 раз больше, чем у современных сверхбольших
интегральных схем, может разместится на кристалле площадью всего 6,45 см
2
. Над
практической реализацией этих перспектив сегодня активно работают специалисты
ведущих американских, японских и европейских электронных фирм.
Различные другие одноэлектронные приборы можно получить при увеличении
количества туннельно-связанных наностровков. Один из таких приборов –
одноэлектронная ловушка. Главное свойство данного прибора – это так называемая би-
или мультистабильная внутренняя зарядовая память. У одноэлектронной ловушки в
пределах некоторого диапазона напряжения, прикладываемого к затвору, один из
наноостровков, обычно ближайший к затвору может быть в одном, двух или более
устойчивых зарядовых состояниях, т.е. содержать один или несколько электронов. На
этой основе уже сегодня создаются различные логические элементы, которые в
ближайшем будущем могут стать элементной базой нанокомпьютеров.
Вопрос 61. Что такое приборы на резонансном туннелировании?
При более детальном рассмотрении эффекта прохождение электронов через
потенциальные барьеры, создаваемые всей совокупностью заряженных частиц при
контакте двух, например, полупроводниковых материалов было установлено несколько
интересных фактов. Оказалось, что в структуре со сверхмалыми размерами свойства
этого эффекта зависят от разрешенных энергетических состояний для электронов внутри
самой структуры. В результате чего, в наноструктуре с двумя потенциальными
барьерами, наблюдается резкое возрастание протекающего через нее тока только при
совпадении уровня Ферми в электроде, поставляющем электроны и энергетического
уровня в наноструктуре. Это явление получило название резонансное туннелирование.
Явление резонансного туннелирования было впервые описано в 1958 году японским
исследователем Л. Исаки и детально исследовалось им до 1974 года. Однако
всестороннее теоретическое обоснование и экспериментальные транзисторы на
резонансном туннелировании появились лишь в начале 90-х годов 20 века.
Рис.54. Структура (а), схемное обозначение (б) и вольт-амперная характеристика (в)
резонансно-туннельного диода.

Страницы