Введение
Глава 1. Размерное квантование в полупроводнике 9
1.1. Низкоразмерные структуры 9
1.1.1. Основные приближения 9
1.1.2. Классификация 10
1.2. Двумеризация носителей заряда в плёнке 13
1.2.1. Постановка самосогласованной задачи 13
1.2.2. Расчёт уровней энергии носителей заряда 17
1.2.3. Позиционирование уровня Ферми 21
1.3. Выводы 23
Глава 2. Электронный транспорт в низкоразмерных структурах 24
2.1. Моделирование разветвлённых низкоразмерных структур 24
2.1.1. Специфика электронного транспорта 25
2.1.2. Методы расчёта матрицы рассеяния 28
2.2. Рассеяние электрона в квантовой сети 33
2.2.1. Соглашения и обозначения 33
2.2.2. Постановка задачи 36
2.2.3. S-матрица узла квантовой сети 40
2.2.4. S-матрица квантовой сети в терминах S-матриц её узлов 46
2.3. Квантовый электронный транспорт 52
2.3.1. Потоки вероятностей и S-матрица 52
2.3.2. Электрические токи 56
2.4. Выводы 60
Глава 3. Электронные наноустройства на основе низкоразмерных структур 62
3.1. Эффекты размерного квантования в наноэлектронике 62
3.1.1. Трёхполюсный баллистический узел 63
3.1.2. Трёхполюсный баллистический переключатель 68
3.1.3. Логические элементы 71
3.2. Двумерная квантовая сеть из Q-, I- и Y-узлов 74
3.2.1. Проект сети 74
3.2.2. Расчёт S-матриц узлов сети 80
3.3. Логический элемент NOT в двумерном электронном волноводе 84
3.3.1. Проект устройства 84
3.3.2. Оптимизация параметров 85
3.4. Двухузловой переключатель в двумерной полупроводниковой структуре 86
3.4.1. Проект устройства 87
3.4.2. Оптимизация параметров 89
3.5. Логический элемент XOR в двумерной полупроводниковой структуре 92
3.5.1. Проект устройства 93
3.5.2. Оптимизация параметров 96
3.6. Выводы 102
Заключение 104
Литература
