Reja; Nanomateriallar. Magnit nanostrukturalar Strukturaviy nanomateriallar

Yarimo'tkazgichli nanostrukturalar
«Transli injeneriya» va «to‘lqin funksiyasi injeneriyasi» usullaridan foydalanib, berilgan elektron spektrga ega va kerakli optik, elektr va boshqa xossalarga ega bo‘lgan kvant o‘lchovli tuzilmalarni loyihalash mumkin. Shuning uchun ular instrumental ilovalar uchun juda mos keladi.
kvant quduqlari Bu atama bir yo'nalishda zaryad tashuvchilar harakatining o'lchovli kvantlanishi mavjud bo'lgan tizimlarni anglatadi. Dastlab, kvant quduqlarining asosiy tadqiqotlari silikon MOS tranzistorlarining inversiya kanallarida olib borildi, keyinchalik va hozirgi kunga qadar geterostrukturalarda kvant quduqlarining xususiyatlari keng o'rganildi. Kvant quduqlaridagi asosiy fizik hodisalar quyidagilardir: elektron spektrning o'lchamli kvantlanishi, kvant Hall effekti (butun va kasr), maxsus tayyorgarlik bilan juda yuqori elektron harakatchanligi. Geterostrukturalarda kvant quduqlarini olishning asosiy usullari: organometall gaz epitaksisi va molekulyar nur epitaksisi.Asboblar qo'llanilishi: yuqori chastotali yuqori elektron harakatchan dala effektli tranzistorlar, IQga yaqin yarimo'tkazgichli heterolazerlar va LEDlar, uzoq IQ lazerlari, o'rta IQ parametrik yorug'lik manbalari, o'rta IQ fotodetektorlari, uzoq-IQ-dopantli fotodetektorlar, uzoq Kvant Xoll effektidagi IR qabul qiluvchilar, yaqin infraqizil diapazondagi modulyatorlar.
kvant simlari Bular zaryad tashuvchilarning harakati ikki yo'nalishda kvantlangan tizimlardir. Birinchi kvant simlari kvant quduqlari asosida kvant qudug'i ustida joylashgan ikkita eshik yordamida potentsial relyef yaratish orqali amalga oshirildi. Kvant simlaridagi asosiy fizik hodisalar: o'tkazuvchanlikni kvantlash, kuchli korrelyatsiya qilingan elektron tashish. Kvant simlarini olishning asosiy usullari kvant quduqlari bilan bir xil, shuningdek, aniq qirqish yoki maxsus eshiklardan foydalanish. Hali instrumental ilovalar mavjud emas.
kvant nuqtalari- nanoob'ektlar, ularda zaryad tashuvchilarning harakati barcha uch yo'nalishda kvantlangan. Ular diskret energiya spektriga (sun'iy atom) ega. Kvant nuqtalardagi asosiy fizik hodisalar: bir elektronli va bir fotonli hodisalar. Ishlab chiqarish usullari kvant quduqlari bilan bir xil, ammo Stranskiy-Krastanov mexanizmiga ko'ra kvant nuqtalarining o'z-o'zidan o'sishi bo'lsa, biroz boshqacha rejimlar. Yoki kvant quduqlaridan kvant nuqtalarini yaratish uchun aniq litografiyadan foydalaning.
Qurilma ilovalari: yaqin infraqizil diapazondagi lazerlar va LEDlar, o'rta IQ diapazoni uchun fotodetektorlar, bitta fotonli qabul qiluvchilar, bitta foton generatorlari, bitta elektronli tranzistorlar.
Tunnel-shaffof to'siqlar bilan tuzilmalar(kvant quduqlari va super panjaralar tizimlari). Bunday tizimlardagi asosiy fizik hodisalar quyidagilardir: rezonansli tunnel; super panjaralarda miniband spektrini shakllantirish - tunnel-shaffof to'siqlar bilan ajratilgan ko'plab kvant quduqlarini o'z ichiga olgan davriy tizimlar; super panjaralardagi nochiziqli elektr va optik hodisalar. Ushbu tuzilmalarni etishtirish usullari kvant quduqlari bilan bir xil.
Asboblarni qo'llash: rezonansli tunnel diodlari (gigahertz va terahertz diapazonidagi generatorlar va mikserlar); yuqori quvvatli generatorlar va super panjaralar asosidagi mikserlar: o'rta va uzoq IR diapazonlarida kaskad lazerlari.
Fotonik kristallar- fotonlar uchun zona spektri mavjud bo'lgan tizimlar. Asosiy jismoniy hodisalar: yorug'likning ma'lum chastota diapazonida o'tkazilmasligi (to'liq aks etishi), rezonansli foton holatlari. Fotonik kristallarni yaratishning bir necha usullari mavjud, ammo ularning barchasi hali ham nomukammal.
Mumkin bo'lgan instrumental ilovalar: past chegarali oqimlarga ega samarali lazerlar, yorug'lik oqimini boshqarish tizimlari.