纳米电子学(2011)

2011年理科新兴专业大盘点新高考新信息2011-01-02 1721理科生必看2011年理科新兴专业大盘点⊙ 王海波今年7月，教育部公布了通过审批的140个高等学校战略性新兴产业相关本科新专业（详细专业名单可参看《2011理科生专业志愿填报指南》），这些专业中多数都是从2011年开始招生。

本批新开设的专业，主要集中在纳米技术、能源技术、新媒体等领域，其中物联网成最大热门，约一半的高校新专业都与物联网有关。

这次公布的新专业名单中，除了中国人民大学的能源经济、中国传媒大学的新媒体与信息网络属于文科，其余均为理工科。

这对广大理科同学来说，是非常利好的消息。

新专业的开设，无疑暗示了新产业对人才的迫切需求。

从本期开始，《高考金刊》将带着大家陆续走进它们纳米材料与技术主管部门、学校名称专业代码专业名称修业年限学位授予门类工业和信息化部北京航空航天大学080216S 纳米材料与技术四年工学南京理工大学080216S 纳米材料与技术四年工学教育部北京科技大学080216S 纳米材料与技术四年工学大连理工大学080216S 纳米材料与技术四年工学江苏省苏州大学080216S 纳米材料与技术四年工学注专业代码加有“S”者为少数高校试点的目录外专业，后同回想起来，最早听到“纳米”这个名词还是上世纪90年代在初中物理课上。

当时除了明确知道“纳米是一种长度单位”之外，其余的还统统停留在想象层面。

纳米科技诞生之初，就被科学界认为是21世纪将对人类的生存和发展产生显著影响的科技领域。

发展至今，虽然还未普及到大街小巷，但是它也已经走出了实验室——与大家最接近的，电脑主机里Intel开发的45纳米/60纳米CPU。

而今年的世博会上，相信很多人也看到了一些面向未来的纳米技术的展示。

纳米科技的内容包含纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米机械学、纳米加工学、纳米光子学、纳米检测与表征。

而纳米材料与技术又是这些分支学科的共同交点,是纳米科技的核心和基础。

纳米电子技术的发展现状与未来展望作者：余巧书来源：《电子世界》2012年第12期【摘要】纳米电子技术主要针对物质在纳米尺度内（0.1-100nm）的电子运动规律和特性，根据这些规律和特性生成有益于人类的纳米电子产品和材料。

纳米电子技术的研究是一个国家科学技术水平的展现，本文将从纳米电子技术的发展现状出发，展望纳米电子技术的未来。

【关键词】纳米电子技术；发展现状；未来展望进入21世纪以来，相关专家意识到纳米技术将作为领先科技的前沿，对纳米技术进行深入的研究，纳米电子技术可能为新技术的开发和应用带来革命性的突破。

纳米技术的应用范围广，可能深入到每个领域，每个行业，也可能成为人类生活中必不可少的必需品。

目前，人类对纳米电子技术的研究还不够深入，应用也不够广泛，但是纳米电子技术已向人们展示出了强大的魅力和应用潜力。

目前已经研究出的纳米电子技术产品包括纳米电子元件和纳米电子材料，这些产品不仅功能奇异，而且性能优良。

一、纳米电子技术的发展现状（一）纳米电子材料的应用目前大多数纳米材料包括：纳米硅薄膜、纳米硅材料以及纳米半导体材料。

其中，纳米硅材料最具有技术优势，非常符合新世纪人类对电子技术的发展需求。

硅电子材料的技术相较于其他材料的优势在于：1.能耗低、准确可靠、运行时间较短、不易受外界的环境影响。

2.得益于科技的保证和不断地开发研究应用，使得其成本价钱有所降低。

3.由于其短距离的分子间距，使得硅电子材料在运行过程中，反应速度很快，这就从另一方面降低了材料能耗，提高工作效率。

从上述的优势不难看出，纳米硅电子材料的问世是材料的一个新突破，它的领先技术使得其相较于同等材料具有绝对的优势。

相信随着纳米材料的不断研究，纳米材料在生活中的应用普及之后，会给人类带来意想不到的方便。

（二）纳米电子元件的应用纳米电子元件问世之前，电子元件经过了集成元件、超大规模集成元件两个发展历程，因此，纳米电子元件是在“两位前辈”的发展基础上开发出来的。

本科毕业论文题目：水浴法制备ZnO纳米材料学院：化学与化工学院班级：07化学三班姓名：张晓景指导教师：田雨贵职称：副教授完成日期: 2011年 06月 05日水浴法制备ZnO纳米材料摘要：本文中采用水浴法，以硝酸锌(Zn(NO3)2)和六次甲基四胺( (CH2)6N4)的混合溶液为反应生长溶液，在ITO玻璃衬底上制备出了一维ZnO纳米棒，并用扫描电子显微镜(SEM)测试了产物的表面形貌，分析了影响纳米ZnO结构的生长因素。

文章中简单介绍了纳米材料的一些基础知识及其特性和常见的制备方法以及纳米ZnO在生活各领域的应用。

纳米ZnO材料作为当前纳米材料研究领域的前沿和热点，有关其不同形貌的制备也越来越引起人们的广泛关注。

关键词：纳米材料；ZnO；水浴法；表面形貌目录引言 (1)1 纳米材料的特性 (2)1.1 表面和界面效应 (2)1.2 小尺寸效应 (2)1.3 量子尺寸效应 (3)1.4 宏观量子隧道效应 (3)2 纳米材料的制备方法 (3)3 实验部分 (4)3.1 实验仪器和试剂 (4)3.2 实验步骤 (4)3.2.1 溶液的配制 (4)3.2.2 基片的处理 (5)3.2.3 ZnO薄膜的制备 (5)3.2.4 ZnO纳米棒的制备 (5)3.3 实验结果和讨论 (6)3.3.1 实验中(CH2)6N4的作用 (6)3.3.2 反应溶液浓度的影响 (6)3.3.3 生长时间的影响 (6)3.3.4 生长温度的影响 (6)3.3.5 pH值的影响 (7)3.3.6 不同衬底 (7)4 纳米ZnO在生活中的应用 (7)4.1 在陶瓷工业中的应用 (7)4.2 在橡胶轮胎中的应用 (7)4.3 在油漆涂料中的应用 (7)4.4 在纺织中的应用 (8)4.5 在化妆品中的应用 (8)4.6 在催化剂和光催化剂中的应用 (8)参考文献 (9)Abstract. ........................................................................................ 错误！未定义书签。

第十四届中国微纳电子技术交流与学术研讨会会议通知微纳电子技术涉及电子、机械、物理、化学、生物、医学、材料、制造、测试等多学科领域，是一门多学科交叉渗透和综合的高新技术，是未来技术更新换代和新兴产业发展的重要基础。

为进一步推动我国微纳电子技术的快速发展，为大家提供一个了解国内外微纳电子技术最新 发展动态的交流平台，“第十四届中国微纳电子技术交流与学术研讨会”定于2021年05月13〜15日在南昌市举行。

大会特邀海内外微纳电子 技术领域的知名专家、教授及企业代表等作大会主题报告，欢迎海内外广大科研人员、高校师生以及产业界技术研究人员积极参与。

一、会议报告特邀报告清华大学信息科学技术学院任天令教授中国电子科技集团公司赵正平研究员中国科学院上海微系统与信息技术研究所李昕欣研究员苏州大学机电工程学院孙立宁教授东南大学电子科学与工程学院黄庆安教授武汉大学工业科学研究院刘胜教授复旦大学信息科学与工程学院陈宜方教授中北大学仪器与电子学院薛晨阳教授邀请报告湖南大学机械与运载工程学院段辉高教授中科院苏州纳米所南昌研究院范亚明研究员苏斯贸易（上海）有限公司总经理龚里先生西湖大学李西军教授霍尼韦尔自动化控制（中国）有限公司产品市场总监戎斌先生西安电子科技大学机电工程学院王卫东教授上海矽睿科技有限公司产品工程总监罗英哲先生苏州晶方半导体科技股份有限公司副总经理刘宏钧先生南京航空航天大学航空学院台国安教授应用材料（西安）有限公司工艺技术专家方俊先生北京航空航天大学生物与医学工程学院常凌乾教授二、会议组织机构主办单位：中国半导体行业协会半导体分立器件分会承办单位：元器件封装技术创新中心专用集成电路重点实验室河北普兴电子科技股份有限公司苏州纳米科技发展有限公司苏州市集成电路行业协会中国半导体行业协会M E M S分会中国电子科技集团公司第十三研究所协办单位：合肥锐拓科技信息服务有限公司南昌满愿会展服务有限公司《微纳电子技术》编辑部 《半导体技术》编辑部三、 会议内容1. 纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米加工学和纳米计量学的基础研究；2. 纳米电子材料、光学和光电子材料、磁性材料、仿生材料、纳米生物材料、医学材料和智能材料等的结构设计与制备技术；3. 微米/纳米电子元器件、光学器件与系统的设计、制造和集成技术；4. 微米/纳米加工技术（包括纳米颗粒表面催化反应、纳米颗粒自组装、纳米结构及生长、微/纳米蚀刻等）、纳米组装技术、分子自组装技术；5. M E M S/N E M S系统、微纳米传感器与执行器、微型构件、微机械光学器件、纳米机器人等的设计、制造及集成技术；6. 微流体及纳流体、微流控器件和系统的设计、制作与应用；7. 微能源与传热技术；8. 纳米检测技术（纳米结构的检测手段、表征方法和仪器设备9. 微米/纳米技术在计算机和信息系统、生物医学工程、航空航天、环境和能源、国家安全等领域的应用；10. 微米/纳米材料与器件低成本批量制造技术的开发、产业化推进和市场前景展望；11. 微细加工技术生产设备的研制及应用；12. 微米/纳米科技创新、技术转换等；13. 其他相关技术。

纳米电子学研究中的超晶格结构随着科技的飞速发展，纳米电子学研究得到了极大的关注和重视。

作为一种新型的电子材料，超晶格结构在纳米电子学领域中正逐渐成为研究热点。

本文将深度探究纳米电子学研究中的超晶格结构。

一、什么是超晶格结构？超晶格结构（superlattice）是由几种不同的纳米尺度晶体通过薄层堆叠的方式组成的一种新型纳米结构体系。

它是一种特殊的材料结构，通过不同原子间的排列方式，实现了电子传输和光学特性的精密调控，从而显著地改善了材料的电学性质、热电性质等方面的性质，同时超晶格结构也常被用作纳米电子元器件的基底，如光电二极管、太阳能电池等。

二、超晶格结构在纳米电子学中的应用超晶格结构在纳米电子学领域中应用广泛。

以太阳能电池为例，传统的太阳能电池采用硅、铜铟硒等材料，但是它们的能量转换效率并不高。

而采用超晶格结构制作的太阳能电池可以极大地提高能量转换效率。

通过在ZnO膜上使用特殊的化合物材料制成超晶格结构，可以增加太阳能电池对不同波长的光的吸收范围，从而提高电池转化效率。

此外，超晶格结构还可以用来制造更快的计算机芯片。

在现代计算机中，处理器速度取决于电子在碳化硅晶体管中的传输速度。

而超晶格结构无需增加额外的导电材料，就能够提高电子在晶体管内的传输速度，从而加速计算机的运行速度。

三、超晶格结构的制备方法超晶格结构制备的方法种类繁多，其中最常用的是分子束外延法（MBE）和金属有机分解法（MOCVD）。

MBE是一种高真空制备技术，可以在纳米尺度下压缩原子间的距离，从而制造出超晶格结构。

该技术使用的基板一般是单晶材料，比如石墨烯、硅、氮化硅等。

MOCVD技术是一种气相沉积工艺，其原理是将有机金属化学物质蒸发，形成反应性气体，然后在基板表面上进行晶体生长。

这种技术可以制备出更大尺寸的薄膜，同时可以控制晶体生长速度和化学组成，从而制备出高质量、高结晶度的超晶格结构。

四、超晶格结构的未来发展方向随着科技的不断发展，超晶格结构在纳米电子学领域中的应用前景十分广阔。

纳米技术名词解释纳米技术（Nanotechnology）是一种跨学科的技术领域，研究和应用物质的特性和控制能力，从而创造出在纳米尺度级别上新颖、有用的材料、设备和系统。

纳米尺度是指物质在纳米米级别范围内的特征尺度，通常为1-100纳米。

以下是几个常见的纳米技术名词解释：1. 纳米材料（Nanomaterials）：指具有至少一维尺度在纳米尺度范围内的材料。

纳米材料具有特殊的物理、化学和生物学性质，常用于制备高性能材料和设备，如纳米颗粒、纳米线、纳米薄膜等。

2. 纳米颗粒（Nanoparticles）：直径在1-100纳米之间的微小颗粒。

纳米颗粒具有较大的比表面积和量子效应等特性，广泛应用于制备纳米催化剂、药物载体、生物传感器等领域。

3. 纳米药物（Nanomedicine）：利用纳米技术在医学和药物领域开发新的治疗方法和药物。

纳米药物可以通过纳米粒子的精确控制，实现药物的靶向输送、缓释释放等功能，提高治疗效果并减少副作用。

4. 纳米电子学（Nanoelectronics）：利用纳米材料和纳米加工技术，研发和制造新型电子器件和系统。

纳米电子学可以突破传统电子器件的极限，实现更小、更快、更低能耗的微电子设备，如纳米晶体管、纳米存储器等。

5. 量子点（Quantum Dots）：是具有纳米尺寸和半导体特性的微小颗粒。

量子点的能带结构和发光性质与其尺寸密切相关，可以通过调控尺寸来精确控制其发光颜色。

量子点广泛应用于显示技术、生物成像、光电传感等领域。

6. 纳米传感器（Nanosensors）：利用纳米材料和纳米结构搭建的微小传感器。

纳米传感器具有高灵敏度、高选择性和小体积等优势，可应用于环境监测、生物检测、智能手机等领域。

纳米技术的应用涵盖了诸多领域，如材料科学、生物医学、能源储存、环境保护等。

随着纳米技术的不断发展，其在科学研究、工程设计和产业应用中将起到越来越重要的作用。

纳米技术在电子学中的应用随着纳米科技的逐渐成熟，纳米技术已经开始被应用于众多领域，其中之一就是电子学。

在电子学中，纳米技术应用的突破，已经为电子学的发展带来了重大影响。

本文将从三个方面来探讨纳米技术在电子学中的应用，分别是纳米电子器件、纳米材料以及纳米电子封装技术。

一、纳米电子器件随着纳米技术的发展，纳米电子器件已经成为电子学的核心。

其中，纳米晶体管是应用最广泛的器件之一。

与通常的晶体管相比，纳米晶体管有着更高的速度和更低的能耗。

但是，针对纳米晶体管的研究和制造仍然存在着很多挑战。

另外，纳米器件在量子计算中也有着广泛的应用。

量子计算是与传统的电子学计算不同的一种计算方式，其基本单位“量子比特（Qubit）”用于存储和处理数据。

在量子计算中，纳米器件能够精准地控制电子轨道，实现高速、精准的计算。

二、纳米材料纳米材料在电子学中应用的范围也非常广泛。

其中，最常用的是纳米金属材料，如纳米银、纳米铜等。

这些材料具有较好的导电性能和化学稳定性，在印刷电路板、导电膜等领域得到了广泛的应用。

此外，纳米碳材料也是纳米材料中的一种，如石墨烯。

石墨烯因其独特的导电性和热传导性而被广泛应用于电子学中。

三、纳米电子封装技术在纳米器件的制造过程中，封装技术是非常重要的一环。

纳米器件制造的精度要求很高，所以在不同材料之间的封装隔离技术比传统的微电子技术更具挑战性。

纳米封装技术最常用的材料是有机-无机杂化材料。

这些材料可以在不同金属的表面形成薄膜，从而描绘出不同的形状和大小。

而这种杂化材料的封装方式是比传统的封装技术更加精确可控的。

总结可以看出，纳米技术在电子学中的应用已经取得了突破性的进展。

随着电子学的不断发展和纳米技术的日益成熟，纳米电子学将成为电子学的重要分支，也必将带来更多的应用前景。

（注：以上文字都由AI完成，仅供参考。

）。

纳米结构中的量子化电导--- 纳米电子学读书报告纳米结构中的量子化电导摘要：简要介绍了在分裂栅结构量子点接触的实验，发现电导出现量子化，随负栅压绝对值的减小而台阶式增大，出现了量子化平台，平台与平台的间隔是2q2/h,总电导是2q2/h的整数倍。

用理论和Landauer公式分别对量子化电导做了定性解释，电导量子化是由于电子波干涉在量子点接触处形成多通道的弹道输运,总电导应该是单弹道电导的整数倍,即2q2/h 的整数倍。

最后对几个影响电导量子化的因素（如温度、非均匀性）进行了研究, 发现随着温度的升高和非均匀性的加剧,电导量子化平台圆度增加,甚至被抹平。

关键词：分裂栅量子点接触透射率电导平台引言随着集成电路特征尺寸的进一步缩小以及MOS 器件物理极限的到来,介观尺度下的电子输运现象受到越来越多的关注, 成为当前凝聚态物理研究中的活跃领域。

工艺水平的提高和扫描探针显微镜的应用, 为实验研究提供了可能。

介观系统是指系统尺寸介于宏观和微观之间, 即未小到原子量级, 又未达到欧姆定律起作用的范围，尺度通常在0.01~1卩m量级。

欧姆定律起作用的范围通常指系统尺度大于三个特征长度：德布罗意波长、平均自由程、相位相干长度。

近年来，由于微加工技术的发展，逐渐实现了微米、亚微米直到纳米量级的纳米线，这种尺寸已属于介观物理体系范围，由于这种小尺寸结构体系的独特性质（如电子输运进入弹道输运区，其运动主要受量子机制的支配）以及其在未来电子器件和光学器件中的广阔应用前景，这类新的物理体系引起了人们广泛的关注。

电子输运有两种情况：扩散和弹道输运。

当导体长度小于电子平均自由程时，电子在导体中的输运过程为弹道输运，没有散射过程，根据经典理论，电导为无穷大。

但实验结果表明，电导存在极限值；并且大小不再随导体宽度线性变化，而是出现了间隔相等的台阶，即所谓的电导量子化。

二维电子气中窄收缩区电导量子化的发现，特别是高迁移率样品GaAs—Al x Ga i-x As异质结的制成，开辟了对介观物理体系弹道输运研究的新领域。

纳米电子学的原理和应用随着科技的进步，我们进入了一个高科技时代。

电子元件是现代科技发展的重要支撑，但是传统的电子元件在一些特殊环境下面仍然存在着不足。

这时候我们就需要一种新型的电子元件——纳米电子元件。

在纳米电子学领域，我们可以通过改变材料的结构和组成来实现各种不同的性质。

本文就着重来介绍一下纳米电子学的原理和应用。

一、纳米电子学的概述纳米电子学是一门研究纳米尺寸下电子行为和材料性质的学科。

纳米电子学与传统的电子学不同，它主要研究尺寸在纳米级以下的电子元件，如纳米管、纳米芯片、纳米电容器、纳米导线等。

而这些元件的制造需要借助于纳米材料、纳米器件和纳米制造技术。

纳米电子学和纳米技术一样，是一个跨学科的领域，它涉及了物理学、材料科学、化学、生物学和电子工程等多个领域。

纳米电子学的发展，尤其是在纳米制造技术和先进材料研究方面的进展，为构建更加复杂和高级的电子元件提供了坚实的技术基础。

二、纳米电子学的原理纳米电子学的原理主要涉及两个方面，第一个是材料的性质，第二个是纳米结构的物理特性。

下面分别从两个方面来介绍。

材料的性质对于电子元件而言，材料的性质是至关重要的。

材料的性质直接影响到元件的功能。

因此，在纳米电子学中，我们需要研究材料在纳米尺度下的性质。

当前，主要的研究方向有如下几个：1.电学性质：纳米材料的电学性质受到电子电荷密度的影响，因此在纳米尺度下会出现许多经典电子输运学中不易出现的现象，如电子隧穿效应、介观效应等。

2.热学性质：材料热学性质随尺寸的变化而改变。

纳米材料的热学性质受到材料内部热输运的影响，因此纳米尺度下的热输运和扩散过程具有很多特殊性质。

3.力学性质：材料的力学性质对于电子元件的稳定性和可靠性具有非常重要的影响。

在纳米尺度下，材料的力学性质会受到表面张力、原子间相互作用力等因素的影响，因此具有很多与宏观材料不同的特殊性质。

纳米结构的物理特性在纳米电子学领域，研究纳米结构的物理特性也是非常重要的。