Fundamentals+of+Nanomaterials(纳米材料基础).ppt.pptxVIP

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2024-04-11 发布于浙江
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Fundamentals+of+Nanomaterials(纳米材料基础).ppt.pptx

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FundamentalsofNanomaterials;1.Introductiontonanoscalemateria;Nanoasnextsemanticrevolutionwave;Nano:servingsocietyneeds;Nanoscienceandnanotechnology;FeatomsonCusurface; Nanotechnology(sometimesshortenedtonanotech)isthestudyofmanipulatingmatteronanatomicandmolecularscale.Generally,nanotechnologydealswithdevelopingmaterials,devices,orotherstructurespossessingatleastonedimensionsizedfrom1to100nanometres.Quantummechanicaleffectsareimportantatthisquantum-realmscale.;Hasthebuildingblockswhichhasatleastonedimensioninthenanometerscale

(1-100nm);;Classificationofnanoscalematerial;Accordingtoquantumproperties(P3-5)

–Bulkmaterial

–Quantumwells

–Quantumwires

–Quantumdots; Accordingtotheshapeandchemicalcomposition(P3-8)

–Nanostructuredmaterials

–Nanostructures

–Nanocomposites;Moore’sLaw;Atomisticsimulationresultforformationofinversionchannel(electrondensity)andattainmentofthresholdvoltage(IV)inananowireMOSFET.Notethatthethresholdvoltageforthisdeviceliesaround0.45V.NanowireMOSFETslietowardstheendoftheITRSroadmapforscalingdevicesbelow10nmgatelengths.;2.Nanometereffectsofnanoscalematerials; Opticalproperties:allthesuperfinemetalparticlesshowBLACK.

Thermodynamicproperties:themeltingpointofthesuperfineparticlesdecreases.;2.2Quantumsizeeffect

Asthematerialisminiaturizedinnano-scaltheenergyspectrumbecomesdiscrete.

Asaresult,thebandgapbecomessizedependent.Thereisasmallandfiniteseparationbetweenenergylevels.;Conductor;2.3Surfaceeffect

Largespecificsurfacearealeadtothehighsurfaceenergy.(P30.Fig.2.4); 2.4Macroscopicquantumtunneleffect

–2.4.1Ballistictransport

Ballistictransportisthetransportofelectronsmediumwithnegligibleelectricalresistivityduetscattering.(P31Fig.2.5);–2.4.2Tunneling; Anelectronwavepacketdirectedatapotentialbarrier.Notethe