Книга посвящена физике и моделированию полевых транзисторов с акцентом на короткоканальные микро- и современные нанотранзисторы типа МДП-транзистора с изолированным затвором MOSFET, полевого транзистора с высокой подвижностью электронов III-V HEMT, транзисторов на чрезвычайно тонкой КНИ-подложке ETSOI, в том числе с затворами DG и GAA, с каналами NW и CNT, транзисторов FinFET, однако, развитые подходы применимы и к транзисторам типа JFET, MESFET, BJT и им подобным. Рассматривается физическое устройство, метрика и управление FET, теория MOSFET дается сначала в традиционном изложении, затем формулируются начала модели виртуального истока, приближение истощения на фоне уравнение Пуассона, обсуждается подвижный электронный заряд в массивной структуре MOS и в исключительно тонкой SOI, из 2D электростатики MOS подробно рассматриваются DIBL, геометрическое экранирование, емкостная модель, масштабирование транзисторов, их пробой. Во второй части достаточно подробно излагается обобщенная транспортная модель Ландауэра – Датта – Лундстрома сначала применительно к 2D баллистическим MOSFET, затем баллистическая модель объединяется с моделью виртуального истока, качественно обсуждается рассеяние электронов в канале проводимости и строится модель прохождения MOSFET, которая затем объединяется с моделью виртуального истока в финальный, наиболее современный ныне вариант модели MVS-прохождения, иллюстрируемой примерами обработки экспериментальных выходных характеристик нанотранзисторов ETSOI MOSFET и III-V HEMT. В заключение обсуждаются фундаментальные пределы и ограничения Si FET, квантовый транспорт в MOSFET с длиной канала менее 10 нм, упрощающие допущения и неясные вопросы в модели прохождения, а также полевой транзистор рассматривается с позиций наноэлектроники «снизу – вверх». Книга написана в основном по лекциям Марка Лундстрома «Fundamentals of Nanotransistors», прочитанных в 2016 году: www.nanohub.org/courses/NT. Книга предназначена для специалистов в области короткоканальной микроэлектроники и наноэлектроники, а также физики полупроводников в целом.
ISBN 978-617-7711-06-2

Книга посвящена современной наноэлектронике в концепции «снизу – вверх», основы которой были заложены еще Рольфом Ландауэром, а ныне активно развиваемой Суприе Даттой, Марком Лундстромом и другими исследователями. Подробно рассмотрена обобщенная модель транспорта электронов и переноса тепла в микро- и наноэлектронике, одинаково пригодная для 0D, 1D, 2D и 3D резисторов произвольного масштаба, характеризуемых любой наперед заданной дисперсией и работающих в баллистическом, диффузионном и промежуточных режимах. В первой части рассматривается классический транспорт, а во второй – квантовый, включая начала спинтроники, магнетроники и молекулярной электроники, на основе метода неравновесных функций Грина в матричном представлении вплоть до квантовой природы классики. Книга предназначена прежде всего для студентов, магистрантов, аспирантов и преподавателей университетов естественно-научного профиля, как физиков, химиков, так и будущих электроинженеров. Чтобы сделать книгу доступной даже студентам младших курсов, пожалуй, достаточно знать лишь основы линейной алгебры и дифференциальных уравнений, а в области физики понадобятся лишь самые начальные сведения из квантовой механики. Вместе с тем в книге используются новые подходы в преподавании весьма сложных разделов общей физики, что позволило включить в книгу новейшие результаты в области нанофизики, в частности, спинтроники, мало известные русскоязычной университетской аудитории.
ISBN 978-617-7337-15-6