Νανοηλεκτρονικές Διατάξεις Π. Φωτόπουλος ΠΑΔΑ

Σχετικά έγγραφα
Νανοηλεκτρονικές Διατάξεις Π. Φωτόπουλος ΠΑΔΑ

τα μεταλλικά Μια στρώμα. Για την έννοια πως αν και νανοσωματίδια (με εξάχνωση Al). πρέπει κανείς να τοποθετήσει τα μερικές δεκάδες nm πράγμα

ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

Π. Φωτόπουλος Νανοηλεκτρονικές Διατάξεις ΠΑΔΑ

4. Παρατηρείστε το ίχνος ενός ηλεκτρονίου (click here to select an electron

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Σχήμα 1 Σχήμα 2 Σχήμα 3

και συνδέει τον αριθμό των σπειρών του πρωτεύοντος και του

12. Εάν ένα κομμάτι ημιαγωγού τύπου n και ένα κομμάτι ΟΧΙ

0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4. Volts. Από τον κανόνα Kirchhoff: Ευθεία φόρτου: Όταν I 0 η (Ε) γίνεται V VD V D

1.1 Ηλεκτρονικές ιδιότητες των στερεών. Μονωτές και αγωγοί

Επαφές μετάλλου ημιαγωγού

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ

5η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1. Ασκήσεις 5 ου Κεφαλαίου

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

Ορθή πόλωση της επαφής p n

Αγωγιμότητα στα μέταλλα

ΣΧΟΛΗ ΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Ηµιαγωγοί και Ηµιαγώγιµες οµές (7 ο Εξάµηνο Σπουδών)

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

ΝΑΝΟΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΕΛΛΑ ΚΕΝΝΟΥ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ

ΤΟ ΦΩΤΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

Ασκήσεις Εμπέδωσης Μηχανικ ές ταλαντώέ σέις

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n

Μελέτη της επίδρασης ενός μαγνητικού πεδίου στην κίνηση των ηλεκτρονίων. Μέτρηση του μαγνητικού πεδίου της γης.

ΗΛΕΚΤΡΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ Ι ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ ΚΑΙ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ

Ορθή πόλωση της επαφής p n

Κεφάλαιο 6: Δυναμικός Ηλεκτρισμός

Ηλεκτρικό ρεύμα Αντίσταση - ΗΕΔ. Ηλεκτρικό ρεύμα Ένταση ηλεκτρικού ρεύματος Αντίσταση Ειδική αντίσταση Νόμος του Ohm Γραμμικοί μή γραμμικοί αγωγοί

ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ. σε χρόνο t = 1,6 min, η εσωτερική αντίσταση της πηγής είναι 2 Ω και ο λαμπτήρας λειτουργεί κανονικά. Nα υπολογίσετε : Δ 3.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ

Συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα (1) 2 ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ηλεκτρικό ρεύμα ampere

Ανάστροφη πόλωση της επαφής p n

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 1999

Φυσική για Μηχανικούς

7. Ένα σώμα εκτελεί Α.Α.Τ. Η σταθερά επαναφοράς συστήματος είναι.

Βρέντζου Τίνα Φυσικός Μεταπτυχιακός τίτλος: «Σπουδές στην εκπαίδευση» ΜEd stvrentzou@gmail.com

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Β ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΥΡΙΑΚΗ 27/04/ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ & ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6) ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

Θέµατα Εξετάσεων 94. δ. R

4η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1. Ασκήσεις 4 ου Κεφαλαίου

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 6 24

ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΦΑΣΜΑΤΟΣΚΟΠΙΑΣ ΦΩΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΥΠΕΡΙΩΔΟΥΣ

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΟΡΟΣΗΜΟ ΘΕΜΑ Δ. Ομογενές ηλεκτρικό πεδίο έχει ένταση μέτρου

2 ο Επαναληπτικό διαγώνισμα στο 1 ο κεφάλαιο Φυσικής Θετικής Τεχνολογικής Κατεύθυνσης (Μηχανικές και Ηλεκτρικές ταλαντώσεις)

2.1. Τρέχοντα Κύματα.

Θέμα 1 ο (30 μονάδες)

Διατάξεις ημιαγωγών. Δίοδος, δίοδος εκπομπής φωτός (LED) Τρανζίστορ. Ολοκληρωμένο κύκλωμα

1.1. Κινηματική Ομάδα Δ.

Σε έναν επίπεδο πυκνωτή οι μεταλλικές πλάκες έχουν εμβαδό 0,2 m 2, και απέχουν απόσταση 8,85 mm ενώ μεταξύ των οπλισμών του μεσολαβεί αέρας.

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

[ i) 34V, 18V, 16V, -16V ii) 240W, - 96W, 144W, iii)14,4j, 96J/s ]

ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ

Β ΛΥΚΕΙΟΥ - ΓΕΝΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Ενότητα:

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΜΙΚΡΟΚΥΜAΤΩΝ ΜΕ ΔΙΟΔΟ GUNN

απόσβεσης, με τη βοήθεια της διάταξης που φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Η σταθερά του ελατηρίου είναι ίση με k = 45 N/m και η χρονική εξίσωση της

1. Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές (Σ) ή λανθασμένες (Λ):

3.1 Η δίοδος στο κύκλωμα. Στατική και δυναμική χαρακτηριστική

2.1 Τρέχοντα Κύματα. Ομάδα Δ.

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ 2.1 ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

στη θέση 1. Κάποια χρονική στιγμή μεταφέρουμε το διακόπτη από τη θέση 1 στη

t 1 t 2 t 3 t 4 δ. Η κινητική ενέργεια του σώματος τη χρονική στιγμή t 1, ισούται με τη δυναμική ενέργεια της ταλάντωσης τη χρονική στιγμή t 2.

Κίνηση σε Ηλεκτρικό Πεδίο.

(α) (β) (γ) [6 μονάδες]

Να σχεδιαστεί ένας ενισχυτής κοινού εκπομπού (σχ.1) με τα εξής χαρακτηριστικά: R 2.3 k,

Φυσική Στερεάς Κατάστασης η ομάδα ασκήσεων Διδάσκουσα Ε. Κ. Παλούρα

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ. B κύματος. Γνωρίζουμε ότι το σημείο Α έχει μικρότερη φάση από το x x σημείο Β. Συνεπώς το σημείο Γ του

ηλεκτρικό ρεύµα ampere

Περιεχόμενο της άσκησης

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Το ιδανικό κύκλωμα LC του σχήματος εκτελεί αμείωτες ηλεκτρικές ταλαντώσεις, με περίοδο

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΑΤΟΜΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ. Άσκηση 3: Πείραμα Franck-Hertz. Μέτρηση της ενέργειας διέγερσης ενός ατόμου.

Δ1. Δ2. Δ3. Δ4. Λύση Δ1. Δ2. Δ3. Δ4.

1. Η απομάκρυνση σώματος που πραγματοποιεί οριζόντια απλή αρμονική ταλάντωση δίδεται από την σχέση x = 0,2 ημ π t, (SI).

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Physics by Chris Simopoulos

10) Στις παρακάτω συνδεσµολογίες όλοι οι αντιστάτες έχουν την ίδια αντίσταση. ε. 3 3 R 3

Φυσική για Μηχανικούς

ΦΥΕ14 - ΕΡΓΑΣΙΑ 6 Προθεσμία αποστολής: 4/7/2006

Οδηγός Θεμάτων Επανάληψης στη Φυσική. Γ Γυμνασίου ΣΤΑΤΙΚΟΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ ΘΕΜΑ 1 Ο ΘΕΜΑ 2 Ο ΘΕΜΑ 3 Ο ΘΕΜΑ 4 Ο

ΣΧΟΛΗ ΕΜΦΕ ΤΟΜΕΑΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ (ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ Ι) η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Ν. Τράκας, Ι. Ράπτης 2/4/2018

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

Ξεκινώντας από την εξίσωση Poisson για το δυναμικό V στο στατικό ηλεκτρικό πεδίο:

Η επαφή p n. Η επαφή p n. Υπενθύμιση: Ημιαγωγός τύπου n. Υπενθύμιση: Ημιαγωγός τύπου p

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Γιάννης Τζαγκαράκης ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 6/12/2015

Ανάλυση Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Διάλεξη 2. Ηλεκτροτεχνία Ι. Κυκλώματα συνεχούς και Ηλεκτρομαγνητισμός. Α. Δροσόπουλος

ΣΥΝΕΧΕΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ

2.1 Τρέχοντα Κύµατα. Οµάδα.

είναι τα μήκη κύματος του φωτός αυτού στα δύο υλικά αντίστοιχα, τότε: γ. 1 Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

1.1 Δύο σφαίρες με φορτίο 2Cb έχουν τα κέντρα τους σε απόσταση 2m. Πόση είναι η δύναμη που αναπτύσσεται μεταξύ τους; Λύση

Σε γαλάζιο φόντο ΔΙΔΑΚΤΕΑ ΥΛΗ ( ) Σε μαύρο φόντο ΘΕΜΑΤΑ ΕΚΤΟΣ ΔΙΔΑΚΤΕΑΣ ΥΛΗΣ ( )

Διαγώνισμα Φυσικής κατεύθυνσης B! Λυκείου.

Άσκηση 5 ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ

ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΑ. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

Υποθέστε ότι ο ρυθμός ροής από ένα ακροφύσιο είναι γραμμική συνάρτηση της διαφοράς στάθμης στα δύο άκρα του ακροφυσίου.

1. Ιδανικό κύκλωμα LC εκτελεί ηλεκτρικές ταλαντώσεις και η χρονική εξίσωση του φορτίου του πυκνωτή

Transcript:

1. Απεικονίστε την διαδρομή του ηλεκτρονίου στην αγωγή με σκέδαση και στην βαλλιστική αγωγή. Υπολογίστε τι μήκος πρέπει να έχει ένας αγωγός GaAs ώστε η αγωγή να γίνεται βαλλιστικά Δίνεται: η ευκινησία 2,5x10 5 cm 2 /Vsec και η ενεργός * μάζα των ηλεκτρονίων m 0, 067me. ~10μm ~100nm 2. Ένας αγωγός είναι τόσο μικρός που περιέχει μία μόνο κατάσταση. Στα άκρα του έχουν δημιουργηθεί δύο μεγάλες μεταλλικές επαφές. Σχεδιάστε το διάγραμμα της ενέργειας των ηλεκτρονίων. 3. Στην διάταξη εφαρμόζεται τάση 1Volt ανάμεσα στα ηλεκτρόδια. Σχεδιάστε το διάγραμμα της ενέργειας των ηλεκτρονίων. Σχεδιάστε την κατάσταση του μικρού αγωγού να απέχει 100meV από το κοινό ηλεκτροχημικό δυναμικό των επαφών. 4. Δίνεται ότι τα ηλεκτρόνια μπαίνουν και βγαίνουν από τον μικρό αγωγό με ρυθμό 2 10 5 / sec. Τι μονάδες έχει η ποσότητα γ; Πόσο χρόνο θέλει ένα ηλεκτρόνιο για να μπει στον μικρό αγωγό; Πόσο για να βγεί; Πόσο χρόνο χρειάζεται 1

ένα ηλεκτρόνιο της αριστερής επαφής για να φτάσει στη δεξιά; Υπολογίστε το ρεύμα που διαρρέει τον μικρό αγωγό. 5. Εάν η κατάσταση του μικρού αγωγού να απέχει 100meV από το κοινό ηλεκτροχημικό δυναμικό σχεδιάστε την χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης στους 0 0 Κ και στους 300 0 Κ. Πάρτε υπόψη σας ότι η μέγιστη αγωγιμότητα μέσα από μία κατάσταση είναι 2 q. I(nA) 6. Δίνεται η χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης στους 300 0 Κ για την περίπτωση της 250 200 150 100 50 0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 (Volts) αγωγιμότητας μέσα από μία κατάσταση. Να υπολογιστεί: α) Πόσα mev απέχει, κατά προσέγγιση, η κατάσταση από το κοινό ηλεκτροχημικό δυναμικό. β) Ο συντελεστής διαφυγής γ και ο ρυθμός με τον οποίο μπαίνουν τα ηλεκτρόνια στο κανάλι γ) Η αγωγιμότητα της κατάστασης στους 300 0 Κ. δ) Η αγωγιμότητα όταν η θερμοκρασία είναι 0 0 Kelvin. 2

7. Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης στους 0 0 Κ και 30 0 Κ για την αγωγή μέσα από μία κατάσταση η οποία βρίσκεται 90meV πάνω από το κοινό ηλεκτροχημικό δυναμικό των δύο επαφών. γ=1mev 8. Να σχεδιαστεί η χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης στους 0 0 Κ και 300 0 Κ για την αγωγή μέσα από μία κατάσταση η οποία βρίσκεται 10meV πάνω από το κοινό ηλεκτροχημικό δυναμικό των δύο επαφών. γ=2mev 9. Θα υποθέσουμε ότι οι τιμές του συντελεστή διαφυγής προς τις δυο επαφές δεν είναι ίσες. Έστω ότι είναι γ 1 για την αριστερή και γ 2 για την δεξιά. Να δείξετε ότι ο ισοδύναμος συντελεστής διαφυγής είναι ίσος με 1 2 1,2. 1 2 3

10. Να σχεδιάσετε την χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης όταν ο αγωγός μεταξύ των δύο επαφών περιέχει πολλές καταστάσεις με σταθερή πυκνότητα 1000καταστάσεις/eV. Δίνεται ότι το κάτω όριο της ζώνης αγωγιμότητας βρίσκεται 100meV πιο χαμηλά από το κοινό ηλεκτροχημικό δυναμικό. 11. Ένας αγωγός, έχει μήκος μερικές δεκάδες νανόμετρα. Θεωρώντας ότι η αγωγή των Current I (na) 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0,0 0,2 0,4 V (Volts) ηλεκτρονίων γίνεται βαλλιστικά και η πυκνότητα ενεργειακών καταστάσεων είναι σταθερή 10 4 /ev, να σχεδιαστεί το ενεργειακό διάγραμμα και να υπολογιστεί η αγωγιμότητα. Να εξηγηθεί γιατί το ρεύμα δεν φτάνει σε κορεσμό για μεγάλες τάσεις. 12. Η πυκνότητα ενεργειακών καταστάσεων σε ένα μικρό αγωγό είναι σταθερή ίση με 1500καταστάσεις/eV. Η αγωγή από το ηλεκτρόδιο Ε 1 στο Ε 2 γίνεται βαλλιστικά. Οι επαφές του αγωγού με τα ηλεκτρόδια είναι E 1 E2 απόλυτα συμμετρικές. Σε κατάσταση ισορροπίας το κοινό ηλεκτροχημικό μ δυναμικό των δύο επαφών είναι ευθυγραμισμένο με το κάτω όριο της ζώνης αγωγιμότητας του μικρού αγωγού. Εάν ο D(E) συντελεστής διαφυγής είναι γ=1mev, ħ = 6,6 10 16 ev sec. Να σχεδιάστε την χαρακτηριστική ρεύματος τάσης από - 0,5Volt έως +0,5Volt. 4

13. Θα προσδιορίσουμε μια γενική έκφραση για το ρεύμα μέσα από έναν μικρό αγωγό. Θα πούμε ότι η πυκνότητα των ενεργειακών καταστάσεων στο κανάλι D(E) δεν είναι σταθερή αλλά μεταβάλλεται συναρτήσει της ενέργειας. 5

14. Μετρήσεις αγωγιμότητας σε μια διάταξη της μορφής του διπλανού σχήματος έδωσαν την χαρακτηριστική αγωγιμότητας-τάσης πύλης που δίνεται παρακάτω. Ο αγωγός (GaAs) G είναι δύο διαστάσεων, δηλαδή είναι σαν G μια ταινία όπως φαίνεται στο σχήμα με αμεληταίο πάχος. Εφαρμόζοντας μια τάση ανάμεσα στα ηλεκτρόδια της πύλης μπορούμε να απογυμνώσουμε από φορείς το συγκεκριμένο τμήμα του αγωγού από ελεύθερους φορείς. Με τον τρόπο αυτό ο αγωγός θα συμπεριφέρεται σαν να παρουσιάζει ένα στένεμα ανάμεσα στα δύο ηλεκτρόδια της πύλης και έτσι η αντίσταση του αγωγού θα είναι περίπου ίση με την αντίσταση της περιοχής που βρίσκεται ανάμεσα στα ηλεκτρόδια της πύλης. Να εξηγηθεί η εξάρτηση της αγωγιμότητας από την τάση της πύλης. 15. Συνδέουμε το αριστερό ηλεκτρόδιο στην γείωση. Αυτό σημαίνει ότι το ηλεκτρόδιο βρίσκεται σταθερά σε δυναμικό μηδέν. Συνδέουμε τις δύο επαφές με μια μπαταρία 1Volt, το χαμηλό δυναμικό στην αριστερή επαφή, τότε το δυναμικό στη δεξιά επαφή θα είναι 1Volt. Ποιο είναι το δυναμικό στο κανάλι; 6

16. Η αριστερή επαφή (S) είναι συνδεμένη στη γη. Το δυναμικό της θα είναι σταθερά μηδέν, ενώ το δυναμικό του καναλιού θα καθορίζεται από το δυναμικό στην δεξιά επαφή και το λόγο των χωρητικοτήτων C s και C d. Ας πούμε ακόμα ότι οι καταστάσεις του καναλιού βρίσκονται U ( ev 0 ) πιο χαμηλά από το κοινό ηλεκτροχημικό δυναμικό. Η πυκνότητα καταστάσεων στο κανάλι είναι σταθερή ίση με 1κατάσταση/meV. Δίνεται ότι: C C s d 3 και ότι U 150meV. Να σχεδιαστεί η 0 χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης μέχρι τάση V=1Volt. 17. Χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης ενός καλού transistor. Ποιός παράγοντας εξασφαλίζει τον κορεσμό για μεγάλες τάσεις; 18. Το ηλεκτρόδιο Al έχει διαστάσεις 100x100nm, το πάχος του οξειδίου είναι t ox=l/50, ε sio2=3,9. Να υπολογιστεί η χωρητικότητα. Εάν το SiO 2 αντικατασταθεί από HfO 2 ποιο πρέπει να είναι το πάχος t HfO2; Δίνεται ότι ε HfO2=15,6 Al SiO 2 Si 7

19. Η ολική δυναμική ενέργεια του καναλιού είναι U Uext U N η ενέργεια φόρτισης με ένα ηλεκτρόνιο. 0, όπου U 0 N 20. Να υπολογιστεί το πλήθος των ηλεκτρονίων στο κανάλι όταν εφαρμόζεται τάση στις επαφές S και D του transistor ( 1 2 ) 21. Η χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης προκύπτει από την λύση των παρακάτω εξισώσεων: 1 2 q I de D( E) f1( E) f 2 ( E) 2 U Uext U N N 0 N f ( ) ( ) ( ) 1 E f2 E de D E 2 8

22. Η αγωγιμότητα μέσα από ένα αγωγό μικρού μήκους γίνεται βαλλιστικά. Η πυκνότητα ενεργειακών καταστάσεων στον αγωγό είναι σταθερή ίση με 1000καταστάσεις/eV. Στα άκρα του αγωγού έχουν δημιουργηθεί δυο επαφές Ε 1 και Ε 2. Οι χωρητικότητες αγωγού-επαφών είναι C 1 και C 2 αντίσοιχα. Η επαφή Ε 1 είναι γειωμένη. Ο συντελεστής διαφυγής είναι 0,5meV. Όταν δεν εφαρμόζεται τάση μεταξύ των δύο επαφών, το κοινό ηλεκτροχημικό δυναμικό των δύο επαφών είναι C ευθυγραμισμένο με το κάτω όριο της ζώνης αγωγιμότητας. Δίνεται ότι 1 49. α) C2 Yπολογίστε την αγωγιμότητα για θετικές και αρνητικές τάσεις. Σχεδιάστε ποιοτικά τη χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης. Εξηγείστε την απάντηση σας. β) Να υπολογιστεί το ρεύμα για τάσεις 0,1 και -0,1Volt. 23. Δίνεται η χαρακτηριστική ρεύματος-τάσης, στους 300 0 Κ, της διάταξης που φαίνεται στο σχήμα. Τα ηλεκτρόδια χρυσού και τα νανοσωματίδια έχουν εναποτεθεί επάνω σε νανοσωματίδια Ag 100μm 2μm Επαφές Au 1,0 0,5 0,0-1,0-0,5 0,0 0,5 1,0-0,5 (Volts) μονωτικό υπόστρωμα. Τα νανοσωματίδια Ag έχουν διάμετρο της τάξης των 10nm Current (μa) 3,0 2,5 2,0 1,5 9

και οι μεταξύ τους αποστάσεις ποικίλουν από μερικά nm έως 15nm περίπου. Όταν εφαρμόζεται τάση στα ηλεκτρόδια τα ηλεκτρόνια περνάνε από το ένα νανοσωματίδιο στο πλησιέστερο μέσω φαινομένου σήραγγας. Η αύξηση της θερμοκρασίας υποβοηθά τα ηλεκτρόνια να πηδήσουν από το ένα νανοσωματίδιο στο άλλο. Θεωρείστε τα νανοσωματίδια σαν ένα αγωγό και υπολογίστε το πηλίκο C1 C2 επαφές. όπου C 1 και C 2 είναι οι χωρητικότητες του αγωγού νανοσωματιδίων με τις δύο ħ = 6,58 10 16 ev sec ħ = 1,05 10 34 Joule sec h = 4,14 10 15 ev sec h = 6,63 10 34 Joule sec q e =1,6x10-19 Cb, m e=9,1x10-31 kgr, ε 0 = 8,85 10 12 F/m k B = 8,62 10 5 ev/kelvin k B = 1,38 10 23 Joule/Kelvin (k B T) 300Kelvin = 25meV 10