Зміст
Введення
Історія відкриття одноелектронного транзистора
Кулонівська блокада
Конструкція і принцип роботи одноелектронного транзистора
Вольт-амперні характеристики одноелектронних транзисторів
наноелектромеханічні одноелектронний транзистор з «механічною рукою»
Прототип одноелектронного транзистора на основі графену
Висновок
Література
Введення
На сучасному етапі розвитку технологічних методів електроніки з'явилася можливість створювати структури з нанорозмірними областями. На електронну транспорт в таких структурах істотний вплив може надати ефект одноелектронного тунелювання. В даний час інтенсивно проводяться експериментальні дослідження одноелектронних структур і одним з найбільш перспективних є одноелектронний транзистор. Поряд з експериментальними дослідженнями ефекту одноелектронного тунелювання виникає необхідність в моделях, які дозволили б адекватно описати фізичні процеси, що протікають в структурах, а також в аналізі характеристик приладів залежно від конструктивно-технологічних та електрофізичних параметрів. Таке дослідження дозволяє визначити необхідні розміри, підібрати відповідні матеріали на етапі розробки одноелектронних приладів, спрогнозувати їх вихідні характеристики.
Історія відкриття одноелектронного транзистора
одноелектронне транзистор (англ. single electron transistor скор., SET) - трьохелектродний тунельний прилад, на ефекті кулоновской блокади, що складається з провідного острівця з малою власною ємністю, сполученого з істокового і стоковим електродами тунельними переходами з малою ємністю і провідністю, і має ємнісний зв'язок з електродом затвора.
У Росії проблема побудови одноелектронного тунельного транзистора досліджувалася з 1985 р. на фізичному факультеті МГУ ім. М.В. Ломоносова К.К. Ліхарева, який теоретично розрахував, а потім експериментально виявив ефект одноелектронного тунелювання. Разом з Л.С. Кузьміним вони побудували тунельний одноелектронний транзистор, що працює при наднизьких температурах (одночасно це ж зробили американці). Наднизькими називають температури поблизу нуля за шкалою Кельвіна (- 273 ° С), вони неприйнятні при масовому виробництві яких би то не було пристроїв. Набагато більший інтерес представляли б транзистори, що функціонують при кімнатній температурі (близько 20 ° С). Для цього потрібно зменшити розміри їх функціональних елементів до декількох нанометрів.
Ще в 1987 р. Лихарев запропонував використовувати окремі молекули в якості активних елементів в одноелектронних системах (їх розмір якраз становить близько 1 нм), але тоді ця ідея здавалася утопічною. Упевненості, що це можливо, вченим надавав той факт, що молекулярні одноелектронні тунельні системи, що функціонують при кімнатній температурі, давно існують у природі і використовуються живими організмами в процесі отримання енергії.
З 1990 р. колектив Е.С. Солдатова (МДУ) звернув увагу на можливість застосування штучних кластерів (синтезованих молекул з наперед заданими характеристиками) в якості функціональних елементів транзистора. Однак перешкодою стала необхідність створення стабільних впорядкованих структур і складність маніпулювання такими малими ...
