Nanoelektronika

Visokošolski učitelji: Smole Franc
Sodelavci: Lipovšek Benjamin

Opis predmeta

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti:

Vpis v prvi letnik podiplomskega magistrskega študijskega programa Elektrotehnika druge stopnje in osnovno poznavanje polprevodniške elektronike

Vsebina:

Definicija nanoelektronike in nanotehnologij. Obeti na področju nanoznanosti. Pregled postopkov izdelave nanostruktur. Oblikovanje od zgoraj navzdol in od spodaj navzgor. Skaliranje in lastnosti klasičnih elementov pri mejnih dimenzijah. Samosestavljanje. Molekularna nanoelektronika. Novi modeli stikal in pomnilnikov. Arhitektura nanoelektronskih vezij. Arhitektura nanoračunalnikov. Magnetne, optične in elektronske lastnosti nanodelcev. Nanoprevodniki. Transportne lastnosti polprevodniških nanostruktur. Nanoelementi. Enoelektronski elementi. Spintronika. Polimerna elektronika. Organski aktivni in pasivni elementi in vezja. Nanofotonika. Kvantne pike in kvantne žice. Ogljikove nanocevke in nanožice. Zgradba in lastnosti ogljikovih nanocevk. Elektronske, optoelektronske, magnetne, kemijske in termoelektrične lastnosti ogljikovih nanocevk. Elektronski elementi in vezja na osnovi nanocevk. Kemijski in biološki nanosenzorji. Nano in mikronaprave. Modeliranje in simulacija kvantnih in nanosistemov.

Cilji in kompetence:

Cilj predmeta je usvojiti osnovne definicije in koncepte, se seznaniti s smermi razvoja in raziskav na področju nanoelektronike ter spoznati karakteristike že raziskanih struktur, elementov in sistemov.

Predvideni študijski rezultati:

Študent bo usvojil temeljna znanja s hitrorazvijajočega se področja nanoelektronike in nanotehnologij. Razumel bo osnovne koncepte nanoelektronike, vključno z enoelektronskimi pojavi in elektronskim transportom v nanoskopskih sistemih. Razumel bo kvantne jame, pike, in žice ter njihove nanoelektronske aplikacije.

Metode poučevanja in učenja:

predavanja, laboratorijske vaje.

Gradiva

Temeljni literatura in viri:

1. William A. Goddard, Donald W. Brenner, Sergey Edward Lyshevski, Gerald J. Iafrate,
2. Nanoscience, Engineering, and Technology, CRC Press LLC, 2012.
3. Paul Harrison, Quantum Wells, Wires and Dots, Theoretical and Computational Physics of
4. Semiconductor Nanostructures, John Wiley & Sons, Ltd, 2009.
5. Edward L. Wolf, Nanophysics and Nanotechnology, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2008.
6. M. Meyyappan, Carbon Nanotubes, Science and Applications, CRC Press LLC, 2005.
7. George W. Hanson, Fundamentals of Nanoelectronics, Pearson Prentice Hall, 2008.
8. F. Smole, Nanoelektronika, Založba FE in FRI, 2014, 355 str., ISBN 978-961-243-250-8.