Pomiary elektryczne nanozłączy
W pracy przedstawiono metody formowania, pomiarów elektrycznych i charakteryzacji nanozłączy stosowane obecnie w nanotechnologii. Opisane metody formowania umożliwiają tworzenie nanozłączy o szerokości pojedynczego atomu charakteryzujących się unikalnymi właściwościami, których nie mają przewodniki o większych wymiarach.
Omówiono sposoby wyznaczania przewodności elektrycznej w zależności od rozmiarów przewodników i podano zakresy ich stosowania. Uzasadniono zależności: Maxwella, na podstawie której można wyznaczyć przewodność elektryczną złącza makroskopowego, oraz Landauera, wykorzystywaną do określania przewodności nanozłączy. Posługując się modelem elektronów swobodnych, pokazano sposób wykorzystania zależności Landauera do obliczenia przewodności nanozłącza.
Opisano budowę systemów pomiarowych stosowanych do pomiaru sygnałów elektrycznych, na podstawie których wyznaczane są wielkości charakteryzujące nanozłącza. Do podstawowych metod charakteryzacji nanozłączy zaliczono: pomiar przebiegu czasowego przewodności oraz wyznaczanie histogramu przewodności i charakterystyki prądowo-napięciowej. Zaproponowano także nowe metody charakteryzacji: zestawienie histogramów pojedynczych przebiegów czasowych oraz trzy typy histogramów 2D korelacji przewodności. Sformułowano trzy estymatory umożliwiające wyznaczenie histogramów 2D wzajemnej korelacji przewodności na podstawie założonej liczby przebiegów czasowych. Przedstawiono sposób kalibracji systemów pozwalający zmniejszyć niepewność wyników pomiarów. Zidentyfikowano główne błędy systematyczne mogące w sposób skuteczny zafałszować wyniki pomiarów oraz zaproponowano metody korekcji tych błędów. Skuteczność tych metod wykazano na przykładowych wynikach pomiarów.
Na podstawie wyników przeprowadzonych pomiarów pokazano sposób wykorzystania przedstawionych metod do charakteryzacji nanozłączy. Na przykładzie nanozłączy formowanych z metali zaprezentowano i omówiono efekty skokowych zmian przewodności, kwantowania przewodności, formowania łańcuchów pojedynczych atomów, nieliniowości charakterystyki prądowo-napięciowej, regularnego zmniejszania szerokości rozciąganego nanozłącza oraz wpływu nanozłączy formowanych pomiędzy zestykami na stany nieustalone w obwodach RLC. Przedstawiono także sposób pomiaru maksymalnego natężenia prądu elektrycznego płynącego przez nanozłącze.
Omówiono specyfikę przygotowania próbki półprzewodnika, formowania nanozłączy oraz pomiarów nanozłączy powstających w obszarze pomiędzy metalem i półprzewodnikiem. Na szczególną uwagę zasługują efekty wykładniczego wzrostu natężenia prądu elektrycznego i wzmocnienia prądu wykryte w nanozłączach formowanych pomiędzy ostrzem z kobaltu i powierzchnią próbki z germanu.
- Kategorie:
- Język wydania: polski
- ISBN: 978-83-7775-137-4
- ISBN druku: 978-83-7775-137-4
- Liczba stron: 202
-
Sposób dostarczenia produktu elektronicznegoProdukty elektroniczne takie jak Ebooki czy Audiobooki są udostępniane online po opłaceniu zamówienia kartą lub przelewem na stronie Twoje konto > Biblioteka.Pliki można pobrać zazwyczaj w ciągu kilku-kilkunastu minut po uzyskaniu poprawnej autoryzacji płatności, choć w przypadku niektórych publikacji elektronicznych czas oczekiwania może być nieco dłuższy.Sprzedaż terytorialna towarów elektronicznych jest regulowana wyłącznie ograniczeniami terytorialnymi licencji konkretnych produktów.
-
Ważne informacje techniczneMinimalne wymagania sprzętowe:procesor: architektura x86 1GHz lub odpowiedniki w pozostałych architekturachPamięć operacyjna: 512MBMonitor i karta graficzna: zgodny ze standardem XGA, minimalna rozdzielczość 1024x768 16bitDysk twardy: dowolny obsługujący system operacyjny z minimalnie 100MB wolnego miejscaMysz lub inny manipulator + klawiaturaKarta sieciowa/modem: umożliwiająca dostęp do sieci Internet z prędkością 512kb/sMinimalne wymagania oprogramowania:System Operacyjny: System MS Windows 95 i wyżej, Linux z X.ORG, MacOS 9 lub wyżej, najnowsze systemy mobilne: Android, iPhone, SymbianOS, Windows MobilePrzeglądarka internetowa: Internet Explorer 7 lub wyżej, Opera 9 i wyżej, FireFox 2 i wyżej, Chrome 1.0 i wyżej, Safari 5Przeglądarka z obsługą ciasteczek i włączoną obsługą JavaScriptZalecany plugin Flash Player w wersji 10.0 lub wyżej.Informacja o formatach plików:
- PDF - format polecany do czytania na laptopach oraz komputerach stacjonarnych.
- EPUB - format pliku, który umożliwia czytanie książek elektronicznych na urządzeniach z mniejszymi ekranami (np. e-czytnik lub smartfon), dając możliwość dopasowania tekstu do wielkości urządzenia i preferencji użytkownika.
- MOBI - format zapisu firmy Mobipocket, który można pobrać na dowolne urządzenie elektroniczne (np.e-czytnik Kindle) z zainstalowanym programem (np. MobiPocket Reader) pozwalającym czytać pliki MOBI.
- Audiobooki w formacie MP3 - format pliku, przeznaczony do odsłuchu nagrań audio.
Rodzaje zabezpieczeń plików:- Watermark - (znak wodny) to zaszyfrowana informacja o użytkowniku, który zakupił produkt. Dzięki temu łatwo jest zidentyfikować użytkownika, który rozpowszechnił produkt w sposób niezgodny z prawem. Ten rodzaj zabezpieczenia jest zdecydowanie bardziej przyjazny dla użytkownika, ponieważ aby otworzyć książkę zabezpieczoną Watermarkiem nie jest potrzebne konto Adobe ID oraz autoryzacja urządzenia.
- Brak zabezpieczenia - część oferowanych w naszym sklepie plików nie posiada zabezpieczeń. Zazwyczaj tego typu pliki można pobierać ograniczoną ilość razy, określaną przez dostawcę publikacji elektronicznych. W przypadku zbyt dużej ilości pobrań plików na stronie WWW pojawia się stosowny komunikat.
Streszczenie 5 Wykaz oznaczeń 6 1. Wstęp 11 1.1. Postęp badań w dziedzinie nanotechnologii 11 1.2. Nanozłącza 14 1.3. Cel i zakres pracy 18 2. Przewodność elektryczna nanozłącza 21 2.1. Wpływ rozmiarów przewodnika na sposób obliczania jego przewodności elektrycznej 21 2.2. Przewodność elektryczna złącza makroskopowego w ujęciu Maxwella 24 2.3. Przewodność elektryczna nanozłącza w ujęciu Landauera 30 2.3.1. Model jednowymiarowy z pojedynczym kanałem przewodności 30 2.3.2. Model wielokanałowy 39 2.3.3. Określanie prawdopodobieństwa transmisji dla modelu wielokanałowego 44 3. Sposoby formowania nanozłączy 53 3.1. Zastosowanie skaningowego mikroskopu tunelowego 53 3.2. Zastosowanie techniki MCBJ 57 3.3. Formowanie nanozłączy pomiędzy drutami makroskopowymi 60 3.4. Formowanie nanozłączy w dwuwymiarowy gazie elektronowym 62 3.5. Metody wytwarzania trwałych nanozłączy 63 4. Pomiar przebiegów czasowych i wyznaczanie histogramów 69 4.1. Wprowadzenie 69 4.2. System pomiarowy do pomiarów przebiegów czasowych przewodności 71 4.2.1. Pomiar przebiegów czasowych przewodności 71 4.2.2. Konwerter prąd–napięcie 75 4.2.3. Magnetostrykcyjny element wykonawczy 78 4.3. Histogram przewodności 81 4.3.1. Sposób wyznaczania 81 4.3.2. Korekcja wpływu błędu nieliniowości różniczkowej przetwornika a/c 83 4.3.3. Normalizacja szerokości przedziałów przewodności 86 4.4. Wzorcowanie systemu pomiarowego 87 4.5. Wykrywanie powtarzalności poziomów plateau na przebiegach czasowych przewodności 94 4.6. Histogramy wzajemnej korelacji przewodności 97 5. Pomiar charakterystyki prądowo-napięciowej 105 5.1. Wprowadzenie 105 5.2. System pomiarowy do pomiarów charakterystyki prądowo-napięciowej 107 5.3. Analiza wpływu pojemności sond oscyloskopu 5.3.1. Schemat zastępczy z uwzględnieniem sond oscyloskopu 113 5.3.2. Określenie błędu systematycznego spowodowanego wpływem pojemności sond dla modelu 2S 116 5.3.3. Określenie błędu systematycznego spowodowanego wpływem pojemności sond dla modelu 3S 124 5.4. Korekcja błędu systematycznego spowodowanego wpływem pojemności sond 133 6. Badania nanozłączy formowanych z metali 137 6.1. Pomiary przewodności nanozłączy formowanych ze złota, srebra i miedzi 137 6.2. Pomiary przewodności nanozłączy formowanych z niklu 143 6.3. Charakterystyka prądowo-napięciowa nanozłączy formowanych ze złota 149 6.4. Pomiary maksymalnej wartości natężenia prądu elektrycznego płynącego przez nanozłącze 151 6.5. Wpływ nanozłącza powstającego między zestykami łącznika na stany nieustalone w obwodzie RLC 154 7. Badania nanozłączy formowanych w obszarze złącza metal–półprzewodnik 161 7.1. Właściwości nanozłączy formowanych pomiędzy ostrzem z metalu i powierzchnią półprzewodnika 161 7.2. Sposób przygotowania próbki półprzewodnika 163 7.3. Pomiary przewodności 165 7.4. Pomiary charakterystyki prądowo-napięciowej nanozłączy formowanych pomiędzy ostrzem z kobaltu i powierzchnią próbki z germanu typu p 168 7.5. Pomiary charakterystyki prądowo-napięciowej nanozłączy formowanych pomiędzy ostrzem z kobaltu i powierzchnią próbki z germanu typu n 172 Podsumowanie 177 Literatura 181 Summary 200