Введение......3 РАЗДЕЛ 1. ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАНОЭЛЕКТРОНИКИ......7 Глава 1. Теоретические основы наноэлектроники......9 1.1. Основные положения квантовой механики
используемые в наноэлектронике......9 1.2. Момент импульса и спин......14 1.3. Магнитный резонанс......17 1.4. Туннельный переход через потенциальный барьер......21 1.5. Квантовые потенциальные ямы......24 1.6. Интерференционные эффекты в наноструктурах......27 1.7. Элементы зонной теории и транспортные явления в нано-размерных структурах......29 1.8. Сверхрешетки......33 1.9. Плотность энергетических состояний в низкоразмерных структурах......37 1.10. Одноэлектроника......43 1.11. Физические основы спинтроники......46 Контрольные вопросы и задания......53 Глава 2. Физические свойства наноструктур и наноструктурированных материалов......54 2.1. Классификация низкоразмерных структур и наномате-риалов......54 2.2. Свойства двумерных структур......58 2.3. Свойства одномерных структур и материалов......76 2.4. Свойства углеродных наноструктур......80 2.5. Свойства наночастиц и материалов с наночастицами......92 Контрольные вопросы и задания......96 Глава 3. Технология создания наноматериалов и наноструктур и методы их диагностики......97 3.1. Методы диагностики нанообъектов......97 3.2. Эпитаксиальные методы создания тонких пленок и гетеро-структур......104 3.3. Технология создания квантовых точек и нитей......112 3.4. Основные технологические методы создании углеродных наноматериалов......118 3.5. Методы зондового сканирования......122 3.6. Нанолитография......124 Контрольные вопросы и задания......127 РАЗДЕЛ 2.НАНОЭЛЕКТРОННЫЕ ПРИБОРЫ......129 Глава 4. Полупроводниковые гомо- и гетероструктуры и приборы на их основе......131 4.1. Электрические гомо- и гетеропереходы......131 4.2. Туннельные диоды......159 4.3. Биполярные транзисторы......168 4.4. Полевые транзисторы......200 Контрольные вопросы и задания......232 Глава 5. Наноэлектронные приборы на основе квантоворазмерных структур......234 5.1. Резонансно-туннельные приборы......234 5.2. Одноэлектронные приборы......248 5.3. Спинтронные приборы......260 5.4. Полупроводниковые фотоприборы......268 5.5. Полупроводниковые инжекционные лазеры и светодиоды......290 Контрольные вопросы и задания......316 Глава 6. Базовые логические элементы квантовых компьютеров......318 6.1. Общие сведения о квантовых компьютерах......318 6.2. Базовые элементы полупроводникового кремниевого квантового компьютера на основе ядерно-магнитного резонанса......324 6.3. Базовые элементы для квантовых компьютеров на квантовых точках......331 6.4. Логические элементы квантовых компьютеров на сверхпроводниках......335 Контрольные вопросы и задания......341 Глава 7. Сверхпроводимость и электронные устройства на сверхпроводниках......342 7.1. Основные свойства сверхпроводящего состояния......342 7.2. Сверхпроводники 1-го и 2-го рода......355 7.3. Джозефсоновские переходы и их модели......364 7.4. Аналоговые сверхпроводниковые устройства......374 7.5. Криотроны
логические элементы и элементы памяти на джозефсоновских переходах......383 7.6. Электронные устройства
использующие ВТСП......389 Контрольные вопросы и задания......390 Глава 8. Нанобиоэлектроника......391 8.1. Общие положения и термины......391 8.2. Электропроводные свойства ДНК......394 8.3. Приборы на основе биоэлектроники......396 8.4. Конечный биоавтомат Шапиро......401 Контрольные вопросы и задания......403 Литература......404