Kryształy, półprzewodniki, nanotechnologie. Dr inż. KAROL STRZAŁKOWSKI Instytut Fizyki UMK w Toruniu skaroll@fizyka.umk.pl



Podobne dokumenty
Kryształy, półprzewodniki, nanotechnologie. Dr inż. KAROL STRZAŁKOWSKI Instytut Fizyki UMK w Toruniu

Układy scalone. wstęp

Kryształy, półprzewodniki, nanotechnologie. Dr inż. KAROL STRZAŁKOWSKI Instytut Fizyki UMK w Toruniu

Układy scalone. wstęp układy hybrydowe

Nanostruktury, spintronika, komputer kwantowy

Aleksandra Banaś Dagmara Zemła WPPT/OPTOMETRIA

Temat: Elementy elektroniczne stosowane w urządzeniach techniki komputerowej

Technika cyfrowa Inżynieria dyskretna cz. 2

dr inż. Andrzej Skorupski Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechnika Warszawska

Fizyka 2. Janusz Andrzejewski

Fizyka 3.3. prof.dr hab. Ewa Popko p.231a

Zastosowanie technologii montażu powierzchniowego oraz nowoczesnych systemów inspekcji optycznej w przemyśle elektronicznym.

Fizyka komputerowa(ii)

Fizyka 3.3. prof.dr hab. Ewa Popko p.231a

Jak TO działa? Co to są półprzewodniki? TRENDY: Prawo Moore a. Google: Jacek Szczytko Login: student Hasło: *******

Plan wykładu. 1. Budowa monitora LCD 2. Zasada działania monitora LCD 3. Podział matryc ciekłokrystalicznych 4. Wady i zalety monitorów LCD

Własności transportowe niejednorodnych nanodrutów półprzewodnikowych

I semestr: Nazwa modułu kształcenia. Rodzaj zajęć dydaktycznych * O/F ** forma. ECTS Zajęcia wyrównawcze z. ćw O Z 30ćw 2 fizyki Zajęcia wyrównawcze z

Nanofizyka co wiemy, a czego jeszcze szukamy?

Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Zakład Energoelektroniki i Sterowania Laboratorium energoelektroniki

Laboratorium nanotechnologii

"Podstawy układów mikroelektronicznych" dla kierunku Technologie Kosmiczne i Satelitarne

Fizyka 3.3. dr hab. Ewa Popko, prof. P.Wr. p.231a

Elektronika z plastyku

Technika mikroprocesorowa

FIZYKA WSPÓŁCZESNA. Janusz Adamowski

Oglądanie świata w nanoskali mikroskop STM

Przyrządy i Układy Półprzewodnikowe

STUDIA I STOPNIA NA MAKROKIERUNKU INŻYNIERIA NANOSTRUKTUR UW

PROJEKTOWANIE UKŁADÓW VLSI

Przyrządy i układy półprzewodnikowe

STUDIA I STOPNIA NA MAKROKIERUNKU INŻYNIERIA NANOSTRUKTUR UW

INŻYNIERIA NANOSTRUKTUR. 3-letnie studia I stopnia (licencjackie)

Wzmacniacz operacyjny. Podsumowanie - kilka obecnych trendów w przemyśle mikroelektronicznym.

ELEMENTY UKŁADÓW ENERGOELEKTRONICZNYCH

Wykład FIZYKA II. 5. Magnetyzm. Dr hab. inż. Władysław Artur Woźniak

Program studiów II stopnia dla studentów kierunku chemia od roku akademickiego 2015/16

Grafen perspektywy zastosowań

Dydaktyka Informatyki budowa i zasady działania komputera

W książce tej przedstawiono:

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu ELEKTROTECHNIKA (Nazwa kierunku studiów)

Struktura pasmowa ciał stałych

Kwantowe stany splątane. Karol Życzkowski Instytut Fizyki, Uniwersytet Jagielloński 25 kwietnia 2017

Informatyka kwantowa i jej fizyczne podstawy Rezonans spinowy, bramki dwu-kubitowe

Nanostruktury i nanotechnologie

Plan studiów ZMiN, II stopień, obowiązujący od roku 2017/18 A. Specjalizacja fotonika i nanotechnologia

Celem Pracowni elektroniki i aparatów słuchowych jest

Przyrządy półprzewodnikowe

Kierunek: Fizyka Medyczna Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. Wykład Ćwiczenia

Elektronika Molekularna

Politechnika Białostocka

Plan studiów ZMiN, II stopień, obowiązujący w roku 2016/2017 A. Specjalizacja fotonika i nanotechnologia

Ćwiczenie 3 LABORATORIUM ELEKTRONIKI POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Księgarnia PWN: R.W. Kelsall, I.W. Hamley, M. Geoghegan (red.) - Nanotechnologie

LABORATORIUM ELEKTRONIKI ĆWICZENIE 4 POLITECHNIKA ŁÓDZKA KATEDRA PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH I OPTOELEKTRONICZNYCH

Politechnika Poznańska, Instytut Elektrotechniki i Elektroniki Przemysłowej, Zakład Energoelektroniki i Sterowania Laboratorium energoelektroniki

Podzespoły i układy scalone mocy część II

Kierownik: prof. dr hab. Jacek Ulański

Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki

FIZYCZNE PODSTAWY INFORMATYKI. SYLABUS A. Informacje ogólne

3.4 Badanie charakterystyk tranzystora(e17)

Materiały i technologie w elektrotechnice i elektronice wykład I

Spintronika fotonika: analogie

Dwuletnie studia indywidualne II stopnia na kierunku fizyka, specjalność Matematyczne i komputerowe modelowanie procesów fizycznych

Kryształy, półprzewodniki, nanotechnologie. Dr inż. KAROL STRZAŁKOWSKI Instytut Fizyki UMK w Toruniu skaroll@fizyka.umk.pl

Nobel 2010 z fizyki grafen

STABILIZATORY NAPIĘCIA I PRĄDU STAŁEGO O DZIAŁANIU CIĄGŁYM Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych

Stabilizacja napięcia. Prostowanie i Filtracja Zasilania. Stabilizator scalony µa723

Politechnika Białostocka

V. PROGRAM STUDIÓW A. GRUPA ZAJĘĆ Z ZAKRESU NAUK PODSTAWOWYCH I OGÓLNOUCZELNIANYCH B. GRUPA ZAJĘĆ OBOWIĄZKOWYCH Z ZAKRESU KIERUNKU STUDIÓW

STUDIA I STOPNIA NA MAKROKIERUNKU INŻYNIERIA NANOSTRUKTUR UW

Teoria pasmowa ciał stałych Zastosowanie półprzewodników

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI DIODA

Teoria pasmowa ciał stałych

Badanie charakterystyk elementów półprzewodnikowych

Molekularne obliczenia na DNA. Piotr Wąsiewicz

PLAN STUDIÓW. efekty kształcenia

Politechnika Białostocka

Kierunek: Fizyka Medyczna Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne. audytoryjne. Wykład Ćwiczenia

Krótka informacja o bateriach polimerowych.

ELEKTRONIKA. Generatory sygnału prostokątnego

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTRONIKI DIODY

Zbiór zadań z elektroniki - obwody prądu stałego.

Rozmaite dziwne i specjalne

INNOWACJE TECHNOLOGICZNE MOTOREM NAPĘDOWYM WZROSTU WYDAJNOŚCI NAJNOWSZYCH PROCESORÓW

Scalony stabilizator napięcia typu 723

Ciała stałe. Literatura: Halliday, Resnick, Walker, t. 5, rozdz. 42 Orear, t. 2, rozdz. 28 Young, Friedman, rozdz

SYMBOLE GRAFICZNE. Tyrystory. Struktura Charakterystyka Opis

Disruptive Technolgies technologie, które zmieniają świat.

ELEMENTY ELEKTRONICZNE. Układy polaryzacji i stabilizacji punktu pracy tranzystora

Ramowy Program Specjalizacji MODELOWANIE MATEMATYCZNE i KOMPUTEROWE PROCESÓW FIZYCZNYCH Studia Specjalistyczne (III etap)

II.4 Kwantowy moment pędu i kwantowy moment magnetyczny w modelu wektorowym

Kierunek Informatyka stosowana Studia stacjonarne Studia pierwszego stopnia

ZASTOSOWANIA FIZYKI W BIOLOGII I MEDYCYNIE Specjalność: Projektowanie molekularne i bioinformatyka. 3-letnie studia I stopnia (licencjackie)

PROGRAM NAUCZANIA. KIERUNEK: Fizyka techniczna WYDZIAŁ: Podstawowych Problemów Techniki STUDIA: II stopnia, stacjonarne SPECJALNOŚĆ: NanoinŜynieria

Układy cienkowarstwowe cz. II

Chemia teoretyczna I Semestr V (1 )

Ćwiczenie nr 2: OPRACOWANIE SCHEMATU ELEKTRYCZNEGO UKŁADU ELEKTRONICZNEGO

- dzienne studia magisterskie

Miłosz Andrzejewski IE

Transkrypt:

Kryształy, półprzewodniki, nanotechnologie. Dr inż. KAROL STRZAŁKOWSKI Instytut Fizyki UMK w Toruniu skaroll@fizyka.umk.pl

Plan ogólny Kryształy, półprzewodniki, nanotechnologie, czyli czym będziemy się zajmować. Budowa materii pojęcie atomu. Co to są kryształy i jak powstają. Kryształy półprzewodnikowe - właściwości. Nanowymiarowe struktury półprzewodnikowe. Metody badań nanoukładów. Nanotechnologie jaka przyszłość?

Wykład VII. Nanotechnologie jaka przyszłość?

Nanotechnologie jaka przyszłość? Pierwsze tranzystory a współczesność. Układy scalone miniaturyzacja. Prawo Moore'a kiedy się załamie? Jak nie krzem to co? Nanodruty, nanorurki, spintronika. Elektronika molekularna. Komputer kwantowy. Podsumowanie.

Pierwszy tranzystor - 1947.

Tranzystory dziś.

Układy scalone pierwszy układ. 1958: Jack St. Clair Kilby and Robert Noycefirst integrated circuit of Texas Instruments

Układy scalone definicja. Układ scalony (ang. integrated circuit, chip, potocznie kość) zminiaturyzowany układ elektroniczny zawierający w swym wnętrzu od kilku do setek milionów podstawowych elementów elektronicznych, takich jak tranzystory, diody, rezystory, kondensatory.

Układy scalone coraz mniejsze...

Układy scalone dziś.

Układy scalone dziś. Powiększenie 2400 razy!

Procesory CPU. Procesor i jego powiększenie.

Prawo Moore'a. Prawo Moore'a w oryginalnym sformułowaniu mówi, że ekonomicznie optymalna liczba tranzystorów w układzie scalonym podwaja się co 18-24 miesiące. Obserwację tę przypisuje się Gordonowi Moore'owi, jednemu z założycieli firmy Intel. Termin ten jest też używany do określenia praktycznie dowolnego postępu technologicznego. "Prawo Moore'a", mówiące że "moc obliczeniowa komputerów podwaja się co 24 miesiące" jest nawet popularniejsze od oryginalnego prawa Moore'a.

Prawo Moore'a. Jest spełnione już od 40 lat!

Prawo Moore'a.

Prawo Moore'a - miniaturyzacja.

Jak nie krzem to co? Jeszcze kilka ładnych lat jednak krzem. Nanodruty typowe nanostruktury. Nanorurki węglowe obiecujący materiał o interesujących właściwościach. Elektronika molekularna układy biologiczne coraz bardziej popularne, np. diody OLED. Spintronika wykorzystuje nie tylko ładunek elektronu ale również jego spin. A może komputer kwantowy?

Tranzystor na nanodrutach. Nanodrut krzemowy mikroskop SEM. 10000 razy dłuższe niż ich średnica. Jako ścieżki lub tranzysory.

Tranzystor na nanodrutach. Zdjęcie tranzystora opartego na nanodrucie, zrobione od góry, za pomocą mikroskopu TEM.

Nanorurki węglowe a tranzystor. Podobne do nanodrutów. Schemat tranzystora z nanorurką węglową.

Nanorurki węglowe układ scalony z nanorurką.

Spintronika wykorzystajmy spin! Zastosowanie spinu jako dodatkowego nośnika informacji pozwoli nam między innymi na zmniejszenie impulsów prądowych wykorzystywanych w elektronice, jak i znaczne zwiększenie ilości informacji przenoszonych przez poszczególne impulsy elektryczne.

Spintronika tranzystor spinowy.

Spintronika tranzystor. Hipotetyczny tranzystor, który przepuszcza elektrony o spinie skierowanym w górę w jedną stronę, a o spinie skierowanym w dół w druga stronę.

Spintronika układ scalony.

Elektronika molekularna. Wykorzystanie organicznych molekuł do produkcji układów scalonych.

Elektronika molekularna - zalety. Możliwość łatwego zmieniania oporu elektrycznego. Dostępność potencjalnych materiałów. Zjawisko samoorganizacji.

Komputer kwantowy. Komputer kwantowy układ fizyczny do opisu którego wymagana jest mechanika kwantowa, zaprojektowany tak, aby wynik ewolucji tego układu reprezentował rozwiązanie określonego problemu obliczeniowego.

Podsumowanie. Wyszliśmy od pojęcia atomu. Kryształy a atomy. Półprzewodniki. Zjawiska w półprzewodnikach. Nanostruktury i metody ich badań. Fizyka klasyczna a kwantowa. Tranzystory i diody LED. Współczesna elektronika. Co dalej?

Bardzo dziękuję za uwagę!