Углеродные нанотрубки.Определение. Одностенные и многостенные нанотрубки. Структуры одностенных и многостенных нанотрубок. Применение.
Программа наноматериалов
Материалы наноэлектроники
1. Нанотехнология. Наноматериалы- наночастицы, нанокристаллы, углеродные нанотрубки и фуллерены и их применение. . Молекулярная нанотехнология, нанобиоэлектроника.
Основные методы получения наноматериалов:технолоия на химических процессах , технолоия на физических процессах .Основные методы исследования наонматериалов. Применение наноматериалов в радиотехнике .
Материалы наноэлектроники
В этом разделе необходимо знать терминологические подходы к понятию наноматериалов, классификация наноматериалов и нанотехнология. Иметь представление о наночастицах , получение таких наночастиц, как углеродные нанотрубки, фуллерены, графены, кремний и магнитные наноструктуры и их и применение. Следует разобраться в фотонных кристаллах, магнитных сверхрешетках. Обратить внимание на применение наноматериалов: в медицине, производственной технологии и электронной технике.
Вопросы для самопроверки
1. Терминологические подходы к понятию наноматериалов: нижняя и верхняя границы диапазонов размеров структурных элементов. Термины: нанотехнология, наноматериалы , наносистемная техника.
2. Основы классификации наноматериалов (четыре основные категории).
3 Нанотехнология. Практический аспект нанотехнологий.
4. Наноэлектроника. Фундаментальная задача наноэлектроники: увеличениепропускной способности каналов , информационной емкости, чувствительности сенсорных устройств.
5. Биомолекулярная электроника (нанобиоэлектроника и биотехнология).
6. Сканирующая зондовая микроскопия(СЗМ).Применение в исследовательских лабораториях.
7. Наночастицы: углеродные нанотрубки, фуллерены, графен , карбид кремния.
Углеродные нанотрубки.Определение. Одностенные и многостенные нанотрубки. Структуры одностенных и многостенных нанотрубок. Применение.
9. Получение углеродных нанотрубок.: электродуговой метод, лазерное испарение.
10. Применение нанотрубок: уникальные физические свойства и структурные особенности углеродных нанотрубок, позволяющие использовать их на роль компонентов для электронных схем и в других сферах.
11. Полупроводниковая гетероструктура.Полупроводниковые наноструктуры :квантовые ямы , квантовые проволоки , квантовые точки, фотонные кристаллы.
12. Транзисторы на полупроводниковой нанотрубке( МОП-тразистор).Матрица из нанотрубок- плоские дисплеи.
13. Электрические. механические. оптические свойства углеродных нанотрубок и применение.
14. .Фуллерены. Определение.Получение фуллеренов: электродуговой метод, лазерное испарение, метод сжигания углеводородов в пламени.
15. Фуллереноподобные материалы . Структура и применение.
16. Применение фуллеренов:в полупроводниковой технике, фуллерен - фоторезист, фуллерен - сверхпроводник и другие области применения фуллеренов.
17. Графен. Определение. Методы получения( графен на кремнии) и применение.
18. Напряженный кремний - улучшения параметров МОП-транзисторов. Технология напряженного кремния в p-МОП - и n-МОП -транзисторах .
19. Кремний на изоляторе(КНИ). Схема КНИ-подложки. Применение КНИ в полупроводниковых устройствах.
20. фОТОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ – ОПТИЧЕСКИЕ СВЕРХРЕШЕТКИ, СВЕТОВОДЫ НА ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ .Дисплеи на фотонных кристаллах.
21. Дисплеи на квантовых точках( QD-LED).Принцип действия и применение.
22. Магнитные наноструктуры .Основные свойства( "логические" наномагниты) и применение.
23. Молекулярные наноструктуры- органические материалы. Основные свойства и применение.
24. Нано- и микроэлектромеханика - прогрессв разработке нано- и микроэлектромеханических устройств. Наноэлектромеханические приборы и системы
ВОПРОСЫ К МЕТОДИЧЕСКОМУ УКАЗАНИЮ контрольной работы(ПО МАТЕРИАЛАМ НАНОЭЛЕКТРОНИКИ).
1. История развития представлений о наноматериалах и нанотехнологиях, современное состояние и перспективы развития.
2. . НАНОМАТЕРИАЛЫ И НАНОТЕХНОЛОГИИ – ИСТОРИЯ, СОВРЕМЕННОСТЬ И ПЕРСПЕКТИВЫ.
3. ПОНЯТИЕ О НАНОМАТЕРИАЛАХ. ОСНОВЫ КЛАССИФИКАЦИИ И ТИПЫ СТРУКТУР НАНОМАТЕРИАЛОВ.
4. ОСОБЕННОСТИ СВОЙСТВ НАНОМАТЕРИАЛОВ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.(Основные области применения наноматериалов).
5. Основные методы получения наноматериалов.Методы получения нанопорошков(технологии, основанные на химических процессах).
6. Основные методы получения наноматериалов. .Методы получения нанопорошков(технологии, основанные на физических процессах).
7. Основные методы исследования наноматериалов. Электронная микроскопия. Спектральные методы исследования.
8.Основные методы исследования наноматериалов. Сканирующие зондовые методы исследования
9. Нанотрубки . Основные свойства и применение.
10. Ннанотехнология и наночастицы.
11. Углеродные нанотрубки. Основные свойства, получение и применение.
12. Полупроводниковые наноструктуры и нанотранзисторы.
13. Фуллерены. Получение фуллеренов и их основные свойства и применение.
14. Графен. Получение графена и его основные свойства и применение.
15. Кремний на изоляторе (КНИ). Технология изготовления КНИ, основные свойства и применение.
16. Магнитные и молекулярные наноструктуры. . Получение , основные свойства и применение.
17. Оптические сверхрешетки и квантовые явления в кристаллах. Свойства и применение.