Лекция №2.
Тақырыбы: Нанотехнологиядағы өлшемдік эффектілер
Жоспар:
Физикалық әсерлесулердің наномасштабтағы ерекшеліктері.
Наноөлшемді құрылымдардағы кванттық эффектілер.
Кванттық шұңқыр, сымдар және нүктелер.
Кванттық механика – бұл заттың ең ұсақ бөлшектерінің қасиеттерін зерттейтін фундаментальді ғылым. Оның заңдары электрондардың, атомдар мен молекулалардың әрекеттерін сипаттайды және де қарапайым көзқарас тұрғысынан түсініксіз болып көрінеді. Күнделікті өмірде немесе техникада қолданатын қарапайым заттар әлемінде орынды қағидалар атомдар әлемінде жиі орынсыз болып жатады.
Осыған дейінгі уақытта электрондық құрылғыларды жасаушы инженерлер өз есептеулерінде тек классикалық физика заңдарын қолданды.
Және де бұл орынды болды, өйткені телевизордың кинескобындағы электрондар классикалық материалдық нүктелер – биллиард шарлары немесе доптар секілді қозғалады. Компьютердің күрделі микропроцессорындағы электрондардың қозғалысы да классикалық денелердің қозғалысына ұқсас. Алайда қазіргі уақытта жағдай өзгеріп отыр. Жартылайөткізгішті электрониканың қазіргі заманғы даму логикасы бойынша интегралдық схемалар күрделене түсуде және көптеген элементтерді байлаыстыруда. Осыған дейін интералдық схеманы жасап шығарушылар транзисторлар, диодтар мен басқа да элементтердің өлшемін кішірейту арқылы олардың орналасу тығыздығын арттырып отырған. Болашақта бұл өлшемдер бірнеше микронға дейін кішірейтіледі деп күтілуде. Бұл жүзеге асқан кезде классикалық физика тілімен сипатттаудың мәні жойылады және де ғалымдарға кванттық механикаға жүгінуге тура келеді.
Кванттық шұңқыр (КШ) – quantum wells (QW)
Егер үлгінің өлшемдері бір өлшемде нанометрлік диапазонда жатып, қалған екі өлшемінде үлкен болып қала берсе онда алынған құрылым кванттық шұңқыр деп аталады, мұндай объектілердің метрикалық өлшемділігі – 2D.
Кванттық сым (КП) – quantum wires (QWr)
Егер үлгі екі өлшемінде кіш болып, ал үшінші өлшемінде үлкен болса онда мұндай объект кванттық проволока деп аталады, оның метрикалық өлшемділігі 1D.
Достарыңызбен бөлісу: |