附3.光学与电子信息 学院（系） 硕士 研究生课程简介.doc

(系) 硕士研究生课程简介
课程名称:纳电子物理与器件
课程代码:
英文名称:Nanoelectronic Physics and Devices
课程类型:□高水平课程■国际化课程□高水平国际化课程□一般课程
课程类别:■一级学科基础程□二级学科基础课程□专业课程
考核方式: 开卷
教学方式:课堂讲授
适用层次: 硕士■博士□
开课学期: 秋季
总学时/讲授学时: 40/40
学分:
适用专业:微电子学与固体电子学;材料物理与化学;集成电路工程;凝聚态物理等
课程组教师姓名
职称
专业
年龄
学术专长
张道礼
教授
微电子学与固体电子学
52
微纳制备及集成技术
张建兵
副教授
微电子学与固体电子学
35
微纳制备及集成技术
课程教学目标:
进入新世纪以来,纳电子学有了突飞猛进的发展,全世界每时每刻都有新理念、新现象、新效应和新器件不断提出和发现。通过本课程的实施,争取在综合性能优异的纳尺度器件方面教学内容取得创新性突破。课程适合研究生层次,预计听课人数在100人左右,通过本课程的建设,培养一支具有一定科学素养的从事电子物理与器件的研究队伍,推动我国纳电子物理与器件的发展。
课程教学大纲:
第一章绪论(课内学时数:2)
§ 微电子技术现状和极限
§ 纳米结构中的新现象(弹道输运、相位干涉、普适电导涨落、弱局域化、载流子热化、隧穿现象、单电子现象和库仑阻断)
§ 特征时间与空间尺度(特征长度、系统尺度半导体材料特征参数)
第二章纳电子结构及其电子态(课内学时数:6)
§ 低维限制系统(二维电子气、以维限制系统、零维系统、量子点接触、反点格子和超小隧道结)
§ 低维系统中电子态的描述方法(包络函数方法、量子阱与准二维系统中的电子态、耦合量子阱与超晶格、掺杂异质结系统与自洽解)
§ 纳米限制结构中的电子态(量子线中的电子态、量子点中的电子态、量子点中的电子统计)
§ 磁场对纳米结构电子态的影响(磁场中的二维电子气、处于磁场中的一维波导:边沿态;磁场中的量子点、量子点的能谱)
第三章纳电子器件输运理论(课内学时数:6)
§ 隧穿理论(隧穿的波函数描述方法、隧穿时间、隧穿电流、量子化电荷隧穿)
§ Landauer公式(单通道形式、多通道Landauer公式、Büttiker公式、Landauer公式讨论)
§ 纳电子器件中的量子化电导(实验结果于定性结石、绝热输运模型、温度效应、非均匀效应、非线性输运、应用Landauer公式的条件)
§ 复杂纳电子器件中的输运(S矩阵组合方法、格林函数、模式匹配方法、拐弯波导输运、横向共振隧穿、耦合波导)
第四章共振隧穿现象与器件(课内学时数:6)
§ 共振隧穿器件输运理论(RTD相干隧穿理论、双势阱异质结构共振隧穿、散射破坏相位干涉于相继隧穿)
§ 共振隧穿器件特性分析(散射因素对器件性能的影响、瞬态特性分析、隧穿时间、材料和结构对器件性能的影响)
§ 共振隧穿器件模型(电路模拟共振隧穿器件模型、物理基础共振隧穿器件模型)
§ 共振隧穿器件的应用(在高速电路中的应用、在功能电路中的应用)