Ситанов Д.В., Пивоваренок С.А. Проектирование электронной компонентной базы

Учебное пособие. — Иваново: Ивановский государственный химико-технологический университет, 2016. — 120 с.Учебное пособие содержит описание программного пакета MatLAB, необходимого для моделирования работы современных электронных устройств. Основное внимание уделяется изучению работы устройств, имеющих размеры от одного атома до нескольких десятков (единиц) наномеров, электронный спектр которых представлен, в предельном случае, одним электроном, находящимся на единственном электронном уровне, до определенного набора электронных состояний, носители зарядов которых локализованы и могут оказывать влияние друг на друга.
Пособие содержит описание 6 лабораторных работ, последовательное выполнение которых позволит сформировать должный уровень компетенций у обучающихся в сфере работы и моделирования нанотехнологических устройств.
Предназначено для магистрантов, обучающихся по направлениям «Электроника и наноэлектроника» и «Химическая технология» при изучении дисциплины «Проектирование электронной компонентной базы».Введение.
Основные навыки работы с пакетом MatLAB.
Арифметические операторы, используемые при написании выражений.
Основные функции MatLAB.
Работа с массивами в среде MatLAB.
Работа с графиками в MatLAB.
Оформление графиков и расширенные возможности оператора plot().
Основы программирования в среде MatLAB. Условные операторы и циклы в MatLAB.
Условный оператор «if».
Условный оператор «switch».
Оператор цикла «while».
Оператор цикла «for».
Описание нанотранзистора.
Причина возникновения электрического тока в нанотранзисторе.
Описание распределения электронной плотности в нанотранзисторе.
Лабораторная работа. «Расчет распределения электронной плотности в канале нанотранзистора».
Расчет характеристик нанотранзистора.
Лабораторная работа. «Расчет выходной электрической характеристики нанотранзистора».
Нанотранзистор — простая модель независимых уровней.
Лабораторная работа. «Влияние параметров нанотранзистора на его электрофизические характеристики».
Лабораторная работа. «Расчет зависимости тока стока от напряжения на затворе нанотранзистора».
Понятие отрицательного дифференциального сопротивления (ОДС). Гираторные схемы — как конверторы ОДС.
Формирование реактивных элементов с использованием MEMS/NEMS.
Аналоги индуктивности.
Аналоги емкости.
Электронные приборы с ВАХ, на которых есть участки с ОДС.
Диод Ганна.
Туннельный диод.
Динистор.
Тринистор.
Симистор.
Двухбазовый диод.
Лабораторная работа. «Проектирование устройства с отрицательным дифференциальным сопротивлением (ОДС)».
Исследование термоэлектрического эффекта.
Температурная зависимость средней энергии электронов в различных термоэлектрических системах.
Температурная зависимость контактной разности потенциалов в различных веществах.
Фононное увлечение.
Влияние температуры на характеристики биполярного транзистора.
Лабораторная работа. «Моделирование термоэлектрического эффекта (ТЭЭ) в нанотранзисторе».
Приложение.
Форма шаблона оформления отчета по лабораторной работе в виде материалов учебной конференции.
Пример оформления тезисов докладов.
Список рекомендуемой литературы.