Электронный транспорт и упругие свойства подвешенных полупроводниковых наноструктур

• Автор: Шевырин, Андрей Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список основных обозначений:

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Туннельный транспорт в одноэлектронных транзисторах

1.2. Баллистический транспорт в квантовых точечных контактах

1.3. Наноэлектромеханические системы на основе подвешенных наноструктур

Технология селективного травления

Наномеханические резонаторы

Методы возбуждения механических колебаний нанорезонаторов

Методы детектирования механических колебаний резонаторов

1.4. Электронный транспорт в подвешенных наноструктурах
Упругая блокада туннелирования в подвешенном одноэлектронном транзисторе
Подвешенный квантовый точечный контакт
Глава 2 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Изготовление экспериментальных образцов
2.2. Оборудование для низкотемпературных измерений
2.3. Методика измерений
Глава 3 ВЛИЯНИЕ УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА СВОЙТСВА НАНОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ, СОЗДАВАЕМЫХ НА ОСНОВЕ ГЕТЕРОСТРУКТУР ОаАБ/АЮаАэ
3.1. Эйлеровская неустойчивость подвешенных наноструктур
Широкие нанопроволоки

Узкие нанопроволоки
3.2. Влияние механических колебаний на электронный транспорт в подвешенных наноструктурах
Выводы
Глава 4 ТУННЕЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ В ПОДВЕШЕННОМ ОДНОЭЛЕКТРОННОМ ТРАНЗИСТОРЕ
4.1. Кулоновская блокада в неподвешенном одноэлектронном транзисторе
4.2. Особенности электронного транспорта в подвешенном одноэлектронном транзисторе
Выводы
Глава 5 БАЛЛИСТИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСПОРТ В ПОДВЕШЕННОМ КВАНТОВОМ ТОЧЕЧНОМ КОНТАКТЕ
5.1. Электронный транспорт в неподвешенном квантовом точечном контакте.
5.2. Особенности электронного транспорта в подвешенном квантовом точечном контакте
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Список основных обозначений:
е - заряд электрона;
И - постоянная Планка ( Ь = И/2п );
Ер — энергия Ферми;
т - эффективная масса электрона в арсениде галлия (0.067x9.1 х10 31 кг); кв — постоянная Больцмана;
Е - модуль Юнга арсенида галлия;

колебаний. Амплитуда колебаний при этом пропорциональна величине приложенного магнитного поля.
Несколько реже для возбуждения механических колебаний используется обратный пьезоэлектрический эффект, т.е. появление деформаций в некоторых веществах при помещении их во внешнее электрическое поле. При этом в качестве пьезоэлектрического элемента может использоваться собственно резонатор [55], колебания которого возбуждают, либо же экспериментальный образец приклеивается к проводнику акустических волн от пьезоэлектрического элемента [35].
Колебания наноразмерных резонаторов также можно возбуждать за счет механических напряжений, возникающих вследствие теплового расширения. При этом резонаторы делают состоящими из нескольких слоев с различными коэффициентами температурного расширения (аналогично биметаллическим пластинам). Нагрев резонаторов осуществляется либо путем пропускания высокочастотного тока [56] (электротермальное возбуждение), либо падающим на них сфокусированным пучком света, интенсивность которого модулируется высокочастотным сигналом [57] (фототермальное возбуждение).
Следует заметить, что в современных работах механизмы возбуждения колебаний по-прежнему обсуждаются и, по-видимому, далеко не всегда очевидны авторам заранее на этапе проектирования экспериментальных образцов.
Методы детектирования механических колебаний резонаторов.
В работах, как правило, сообщается о детектировании механических колебаний путем измерения амплитуды и фазы того или иного электрического сигнала на частоте возбуждения (то есть на высокой частоте). Малая величина измеряемого сигнала в большинстве случаев требует для синхронного детектирования использования таких чувствительных (и громоздких) приборов, как векторные анализаторы цепей. В качестве измеряемого сигнала может выступать, к примеру, переменная электродвижущая сила, возникающая при