纳米电子器件与纳米材料EEEN40412

课程内容：

本课程旨在介绍用于先进计算和通信系统的材料与器件，例如在尺寸极限下运行的先进CMOS器件。同时，解释利用量子力学效应（如低维性）的纳米尺度器件。此外，介绍石墨烯和二维材料在未来电子学中的应用。

课程大纲：

1、纳米电子材料的电子和光学性质的描述中带图的概念。

2、量子力学在描述固体中维度对电学和光学性质影响中的应用。粒子-波二象性、局域化和隧道效应。3D、2D、1D和0D系统的比较。

3、描述如何将低维结构集成到器件中以及如何通过设计实现功能。量子力学效应（如先进CMOS器件或HEMT）对器件的影响。

4、利用隧道效应或共振隧道效应工作的器件，如Esaki二极管或闪存。

5、描述如何制造微小特征尺寸以及在此背景下采用的技术。

6、石墨烯/二维材料及其与传统半导体的性能对比。描述这些材料如何用于新型纳米电子器件。

学习成果：

完成本课程后，学生将能够：

1、理解能带图的概念并将其应用于器件设计。

2、描述先进CMOS器件和HEMTs。

3、描述石墨烯/二维材料的性质，其与传统半导体及基于这些材料的器件的差异。

4、将所学知识应用于概念复杂的课题。

5、解释维度如何影响固体的电学和光学性质。

6、将制造技术融入上下文并应用于推导器件制造工艺流程。

7、解释用于纳米尺度器件的制造技术。

8、应用基本量子力学描述维度对固体的影响。

9、将低维系统物理性质转化为器件应用场景。

10、解释隧道效应原理及其对纳米电子器件的影响。