Mokslas

Atgal

Ultraspartūs disipaciniai vyksmai nanometrinėse protakose

Projekte siekiama tirti ultrasparčius disipatyvius vyksmus nanometrinėse protakose stipriuose elektriniuose laukuose. Vyksmai su relaksacijos laiko pastoviosiomis 30-500 fs ruože bus tiriami eksperimentiškai esant dideliam elektronų dujų tankiui, taip pat bus sukurtas teorinis pagrindimas eksperimentinėms metodikoms, pagrindiniai teoriniai rezultatai bus patikrinti eksperimentiškai bei bus nustatyta dominuojančių ultrasparčių vyksmų prigimtis.
Projekte numatyta užpildyti, pasinaudojant naujomis žiniomis gautomis iš fliuktuacijų, tarpą tarp disipatyvių vyksmų mikroskopinės teorijos bei mikrobangų elektronikos. Naujoviški fliuktuacijų tyrimo metodai bus pritaikyti tirti plačiatarpius puslaidininkius bei įvairiatarpius darinius svarbius mikrobangų prietaisams. Tyrimas išeis už fliuktuacinės-disipacinės teoremos ribų, taigi, bus panaudota papildoma informacija gaunama iš atsako bei fliuktuacijų, kurios sustiprėja veikiant stipriam elektriniam laukui išvedančiam elektronų ir fononų posistemes iš pusiausvyros. Perteklinės fliuktuacijos bus tiriamos teoriškai bei eksperimentiškai. Pamatinė teorija bus paremta susietomis, karštųjų elektronų bei nepusiausvirųjų (karštųjų) fononų, kinetinėmis lygtimis. Bus išvestos, naudojant diagramų techniką, atitinkamos susietosios kinetinės lygtys elektronų greičio bei fononų skaičiaus fliuktuacijų koreliacijai. Pagrindinės šio mikroskopinio artinio išvados bus patikrintos atliekant fliuktuacijų bei atsako Monte-Carlo skaičiavimus įvairiatarpiuose dariniuose perspektyviuose ateities mikrobangų elektronikoje. Kai neišvengiama, bus atliekami ir kiti, skaitmeniniai susietų kinetinių lygčių sprendimai.
Eksperimentinė projekto dalis naudos mikrobangų ruožo fliuktuacijų spektroskopiją apjungtą su atsako matavimais. Sieksime atskleisti ultrasparčių disipacinių vyksmų prigimtį ir siūlyti būdus jiems valdyti kuriant tobulesnės sandaros protakas. Bus ištirtas hipotetinės ultrasparčios rezonansinės nepusiausvirųjų fononų sklaidos, sustiprėjusios dėl sąveikos su plazmonais, mechanizmas. Nepusiausvirųjų fononų pusamžio matavimams bus naudojamas fliuktuacinis metodas ir jo modifikacijos. Šis metodas (mūsų pasiūlytas bei išvystytas 2003 metais ir patikrintas nepriklausomais optiniai matavimais 2005 ir 2006 metais) tebėra pagrindinis žinių šaltinis apie nepusiausvirųjų fononų pusamžio priklausomybę nuo karštųjų elektronų temperatūros ir tankio mikrobanginių tranzistorių nanometrinėse protakose. Unikalus moduliacinis impulsinis radiometrinis stendas, Agilent-Suss-Maury mikrobangų ruožo triukšmo-atsako spektrometras, karštųjų elektronų dreifo greičio, naudojant nanosekundinius impulsus, matavimo stendas ir kita turima įranga bus atnaujinami ir panaudoti spręsti naujiems uždaviniams. Nepusiausvirųjų fononų pusamžio bei karštųjų elektronų dreifo greičio sąsaja bus tiriama eksperimentiškai bei skaitmeniniu modeliavimu protakose įspraustose į naujoviškas, plačiatarpių puslaidininkių pagrindu sukurtas, įvairiatarpes sandūras.