‘zbek ist0n respublikasi oliy va ‘rta maxsus ta’lim vazirligi X. K. Aripov, A. M. Abdullayev

13.2. Nanoelektronika asboblari
Elektron qurilmalar 1958-yilda mikroelektron integral ko‘rinishda—
IM Slar ko‘rinishida yaratilgandan boshlab m ikroelektronika davri
boshlandi. Bunda “ m ikro” qo‘shim chasi tranzistorlar o ‘lcham lari
sezilarli darajada kichiklashganini anglatar edi. Aslida esa, IM Slar
m ik ro o la m o b y e k tla ri — a to m va m o le k u la la rg a n isb a ta n
“m akroasbob”ligicha qolaverdi.
M ikrosxem alarni ikkita afzalligi: narxi arzonligi va yuqoriwww.ziyouz.com
kutubxonasi
tezkorlikka egaligi bor edi. Ikkala afzallik ham m iniatyurizatsiya
(o‘lchamlami kichiklashtirish) natijasi edi. Mikroelektronikaning keyingi
rivoji tranzistorlar o ‘lchamlarini uzluksiz kichiklashuvi bilan bog‘liq.
1999-yildan boshlab fazoviy koordinatalarning biri b o ‘ylab
tranzistorning o ‘lchami bir necha o ‘n nmga (1 nm =10-9 m) kamaydi,
ya’ni mikroelektronika o ‘rniga nanoelektronika keldi. T a’riflarning
bittasiga muvofiq nanoelektronika o ‘lchamlari 0,1-H 00 nm gacha
bo‘lgan yarim o‘tkazgich tuzilmalar elektronikasidir.
M ikro— va nanoelektronika asboblarida axborot signallar va
energiyani o‘zgartirish jarayonlari elektronlar harakati hisobiga yoki
ularning bevosita qatnashishi hisobiga amalga oshadi. M a’lum ki,
elektronlar va boshqa mikrozarrachalar harakati nazariyasi bo‘lib kvant
mexanikasi xizmat qiladi. Kvant mexanikasi qonunlariga muvofiq
e le k tro n z a rra c h a b o 'la tu r ib , t o ‘lq in g a o ‘x sh a y d i. L e k in
m ikroelektronika asboblarda elektronning to ‘lqin tabiatidan kelib
chiqadigan kvant effektlar shunchalik kichik-ki, elektronning harakati
klassik mexanika qonunlari chegarasida ifodalanadi.
Elektronlarning to ‘lqin tabiatidan kelib chiquvchi fizik hodisalar
o ‘zlarini nanoelektronika asboblarida to ‘liq namoyon etadi. Bunday
hodisalarga o ‘lchamli kvantlash, elektron to ‘lqinlar interferensiyasi,
potensial to ‘siqlar (baryerlar) orqali tunnellashuv kiradi. Kvant
mexanikasiga muvofiq $ tezlik bilan harakatlanayotgan m massali
zarrachalar bilan de Broyl to4qinlari tarqalishi bog‘liq. De Broyl
to ‘lqinlarining uzunligi quyidagi formula yordamida topiladi:
Masalan, bir volt tezlatuvchi potensial ta ’sirida bo'lgan elektron
to ‘lqin uzunligi 12,25-10-8 sm li to ‘lqin bilan xarakterlanadi. Elektron
tezligi qanchalik katta bo‘lsa, uni xarakterlovchi to ‘lqin shunchalik
kalta boiadi. Elektron harakatlanishi davomida kristall panjara bilan
to'qnashadi. To'qnashishlar orasidagi r 0 vaqt davomida u to ‘lqin
uzunligi Ax = i9r0 b o ‘lgan de Broyl to ‘lqinlarini uzluksiz tarqatadi
(13.6-rasm).www.ziyouz.com
kutubxonasi
Bu yerda g — elektronning o'rtacha tezligi. Odatda Дх oraliqda
bir necha o ‘n A. yotadi. Shuning uchun zarra koordinatasi Дх aniqlikda
topilishi m umkin (Geyzenberg noaniqligi). Bunda uning berilgan joyda
aniqlanish ehtimolligi haqidagina so‘z yuritish mumkin.
E le m e n ta r z a rra c h a la r h a ra k a tin in g t o ‘lq in n a z ariy a sin i
E. Shredinger yaratdi. Ushbu nazariyaga muvofiq bir o ‘Ichamli holatda