Презентация - Системные Ресурсы

Матрицы нанопроводов и их
применения
Е.А.Смирнова
el_smirnova@systemres.ru
Авторы
• Обухов И.А.
НПП «Системные Ресурсы»
• Горох Г.Г.
Белорусский государственный
университет информатики и
радиоэлектроники
Белорусский государственный
университет информатики и
радиоэлектроники
• Лозовенко А.А
• Смирнова Е.А.
НПП «Системные Ресурсы»
Квантовые провода в пористом
анодированном оксиде алюминия
Квантовые и неравновесные эффекты основа наноэлектроники
• Порог для квантовых эффектов в твердых телах - длина
размерного квантования
Ldq = (3/2)1/2(ћ0/m*)1/2 ,
где 0 = ћ/kT время релаксации электронного газа к термодинамическому
равновесию.
• Порог для неравновесных эффектов в твердых телах - длина
релаксации электронного газа к термодинамическому равновесию
(длина неравновесности электронного газа)
L0  (ћ/m*)1/2 ,
где  - время релаксации импульса электрона.
Квантовый провод (QW)
Типичные потенциальные рельефы для электронов в
квантовом проводе при нулевом приложенном
напряжении и различных L=Ly=Lz: 1 – L=Ldq/2; 2 –
LLdq/3; 3 – LLdq/4.
Испарительная эмиссия – причина
охлаждения эмиттерного контакта КП
Испарительная эмиссия и преобразование
ИК излучения в электрический ток
Малосигнальная эквивалентная схема
Эквивалентная схема QW
Малосигнальная эквивалентная схема
На характеристики влияют материал, уровни легирования и размеры
контактов и проводящего канала
Канал - InSb, сопротивление канала должно быть минимально.
Контакты – легированный Si n – типа
Le = 1*10-5 см, Lc = 5*10-5 см, Lch = 1*10-5 см, L = 40 нм
Ne = 1014 см-3, Nc = 5*1014 см-3, nch ~ 1013 см-3 - 1014 см-3
jins = 8,73*103 А/см2, josc = 8,77*103 А/см2
Результаты расчетов
Дифференциальное сопротивление
перехода между проводящим каналом и
коллекторным контактом как функция
плотности тока j
Максимальная СВЧ мощность
генерируемая квантовым проводом при
j=1,6*104 А/см2
Выводы
• Структура из нанопроводов InSb может использоваться в качестве
управляемого приложенным напряжением теплового насоса
(нанохолодильника), способного точечно охлаждать проводящие объекты
(микросхемы, мощные транзисторы и т.п.) на десятки градусов.
• Матрица наноповодов с описанными свойствами оказывается чувствительной
к внешнему электромагнитному излучению инфракрасного диапазона (область
длин волн 25 – 100 мкм), что позволяет использовать ее в качестве фотоячейки.
• Показано, что квантовый провод может быть активным элементом генератора
СВЧ колебаний на частотах 300 – 3000 ГГц с высокой выходной мощностью,
превышающей 30 мВт.
Спасибо за внимание!
Вопросы?