Лекция №1 Содержание и методика дисциплины "Электроника и схемы 2"

В 2000 году Ж.И. Алфёрову и Г. Крёмеру за развитие полупроводниковых гетероструктур для высокоскоростной и оптоэлектроники была присуждена Нобелевская премия по физике.

Гетеропереходом называют переход, образованный между двумя полупроводниками с различной шириной запрещённой зоны.
НАНОТРАНЗИСТОРЫ
Структура (а) и зонная диаграмма (б) полевого транзистора с гетеропереходом. Wе – энергия электрона.
а)
б)
При такой структуре область канала и область легирующих примесей пространственно разделены и подвижность электронов значительно повышается.

Принцип работы транзистора.

• В отсутствии напряжения на затворе ток стока при UСИ>0 имеет максимально возможное значение. При увеличении отрицательного напряжения на затворе глубина потенциальной ямы уменьшается, вместе с этим уменьшается проводимость канала. При некотором напряжении на затворе яма исчезает, что соответствует полному перекрытию канала.
• Транзисторы, принцип которых основан на эффекте повышения подвижности носителей заряда, получили название транзисторов с высокой подвижностью носителей или НЕМТ

(High Electron Mobility Transistor).

НАНОТРАНЗИСТОРЫ

• Ряд задач, таких как распознавание образов, управление базой знаний, создание системы искусственного интеллекта могут быть решены только путём применения элементов и приборов функциональной электроники (ФЭ).

В ФЭ работа схемы осуществляется за счёт использования динамических неоднородностей в качестве носителей информации. В них нет традиционных элементов. Они возникают с помощью различных физических явлений, могут перемещаться, изменять форму, состояние и взаимодействовать с другими неоднородностями.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Направления ФЭ: акустоэлектроника, магнитоэлектроника, оптоэлектроника, криоэлектроника и др.
Большинство устройств ФЭ рассчитано пока для работы с цифровыми устройствами микроэлектроники в виде запоминающих устройств (ЗУ) повышенного быстродействия и большого объёма памяти ёмкостью 105÷107 бит. Поэтому требуется обязательное их сопряжение со схемотехническими устройствами, использующих двоичный код.