2 纳电子学
Nanoelectronics:纳电子学 :
Nanoelectronics中文译为纳电子学而不 是纳米电子学,陈芳允院士认为,纳电 子学研究的对象不仅长度是nm,而且 信号处理时间是ns,信号功率是nJ,译 为纳电子学有更多的内涵,更确切。
二 纳米尺度和介观物理
1 小尺寸究竟发生了什么 2 几个特征尺度 3 介观物理
1 小尺寸究竟发生了什么
添加能:将一个电荷添加到一个导体上需要提
供一定的能量,这个能量称之为导体的添加能 (Additional Energy)Ea。
1 小尺寸究竟发生了什么
充电能:库仑充电能Ec(Charging Energy)是
导体增加一个电荷后的静电能的增量
e0 e0 Ec = = 2C 8πεr
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1 小尺寸究竟发生了什么
量子化能:量子化能Eq(Quantizing Energy)
是由于电荷的载体电子被束缚于导体中,电子 能级量子化而产生的束缚态能
1 hπN Eq = 2m D
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这是量子点中电子的第N个能级的公式,采用 了无限深球方势阱近似。其中m是电子有效质 量,D是量子点直径, h 是约化普朗克常数。
2 纳电子学
纳电子学是在特征长度为0.1~100 nm的纳米器 件中探测、识别与控制单个量子(如单个电子、单 个电子对、单个光子、单个磁通量子、单个原子 和单个分子等)、少数几个量子或量子波的运动规 律;研究原子、分子人工组装和自组装而成的器件; 研究在量子点(人造原子)、量子线和量子点阵内, 单个量子、少数几个量子或量子波所表现的特征 和功能用于信息的产生、传递和交换的器件,电路 和系统及其在信息科学技术中应用的学科也可以 称其为量子功能电子学。