Διδακτορικές Σπουδές

Νανοηλεκτρικές Διατάξεις

Περιγραφή

Στόχοι του Μαθήματος
• Η κατανόηση των αρχών λειτουργίας διατάξεων Field Effect.
• Η κατανόηση των εφαρμογών τους στην Νανοτεχνολογία.
• Λειτουργική αναβάθμιση με την σμίκρυνση των διαστάσεων από μικρο- σε νανο-.
Αποτελέσματα μάθησης
Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές αναμένεται να μπορούν:
• Να χαρακτηρίζουν ηλεκτρικά βασικές μικρο- και νανοδιατάξεις.
• Να αξιολογούν κριτικά τα αποτελέσματα των μετρήσεων ηλεκτρικού χαρακτηρισμού και να εξάγουν συμπεράσματα σχετικά με την λειτουργία των αντίστοιχων διατάξεων.
Περιεχόμενο του μαθήματος
Διατάξεις MOSFET – Εξαγωγή βασικών χαρακτηριστικών για κανάλι μεγάλου μήκους – Λειτουργία κάτω από την τάση κατωφλίου – Ευκινησία καναλιού
Φαινόμενα μικρού μήκους καναλιού – κορεσμός ταχύτητας - Θεωρία σμίκρυνσης – Βαλλιστική μεταφορά
Φαινόμενο σήραγγος- Διατάξεις ενός ηλεκτρονίου-Φραγή Coulomb Κυκλώματα νανοπυκνωτών και κβαντικών νησίδων (τελειών) Τρανζίστορ μικρού αριθμού(ενός) ηλεκτρονίου Βαλλιστικό MOSFET.
Διηλεκτρικά υψηλής διηλεκτρικής σταθεράς σε τρανζίστορ –Νέα υλικά πύλης- Μεταλλική πύλη- Νέα υποστρώματα υψηλής ευκινησίας (γερμάνιο, III-V, γραφένιο)
Πυρίτιο Πάνω σε Μονωτικό- MOSFET Πάνω σε Πυρίτιο σε Mονωτικό – Διατάξεις μερικής και ολικής απογύμνωσης – Διατάξεις πολλαπλής πύλης – FinFET – Διατάξεις νανονημάτων – Διατάξεις TFET (Τunneling FET)
Μνημονικές διατάξεις - Πτητικές και μη πτητικές μνήμες – Ηλεκτρονικές μνήμες τύπου Flash – Μνήμες τύπου αντίστασης
• ∆ομή MOS, ∆ιατάξεις MOSFET, Σ΅ίκρυνση διατάξεων- προσομοίωση, Φαινόμενα θερμών ηλεκτρονίων (hot carriers).
• Προηγμένες διατάξεις: SOI MOSFET, ∆ιατάξεις ετεροδομών (MESFET, MODFET), Νανοδομές, ∆ιατάξεις ενός ηλεκτρονίου, κβαντικά καλώδια.
• Εφαρμογές των παραπάνω σε: Μνήμες, ∆ιατάξεις υψηλής ταχύτητας- χαμηλής ισχύος.