Вместе со Сколковским институтом науки и технологий мы сняли курс «Фотоника и квантовые материалы», посвященный изучению световых потоков и квантовых технологий. В этом материале преподаватели магистерской программы «Фотоника и квантовые материалы» Сколтеха Николай Гиппиус, Василий Перебейнос, Александр Слесарев и Сергей Косолобов разъясняют базовые понятия, используемые в курсе.

Интегральная схема

Интегральная схема — электронная схема, выполненная на полупроводниковой подложке. Под полупроводником понимают твердое тело, проводимость которого растет с температурой и концентрацией примесей. Зоной проводимости в зонной теории твердого тела называют первую из зон, не заполненных электронами, — диапазонов энергии, где могут находиться электроны — в полупроводниках и диэлектриках.


Интегральная схема из микросхемы памяти EPROM

Нанолитография

Нанолитография — технологии структурирования твердотельных подложек с размерами отдельных элементов менее 100 нанометров.

Метаповерхность

Метаповерхность — перфорированная на масштабе световой волны поверхность твердого тела, приобретающая особые оптические свойства.

Рекомендуем по этой теме:
7048
Метаматериалы

Запрещенная зона

Запрещенная зона (термин из физики твердого тела — зона) — область значений энергии, которыми не может обладать носитель заряда в идеальном (бездефектном) кристалле. Носители заряда — общее название подвижных частиц или квазичастиц, которые несут электрический заряд и способны обеспечивать протекание электрического тока. Подвижностью носителей заряда называют коэффициент пропорциональности между дрейфовой скоростью носителей и приложенным внешним электрическим полем. Подвижность определяет способность электронов и дырок в металлах и полупроводниках реагировать на внешнее воздействие. Связанные состояния положительно заряженных дырок и отрицательно заряженных электронов называются экситонами.

Валентная зона

Валентная зона — энергетическая область разрешенных электронных состояний в твердом теле, заполненная валентными электронами.

Туннельный эффект

Туннельный эффект — преодоление микрочастицей потенциального барьера в случае, когда ее полная энергия, остающаяся при туннелировании неизменной, меньше высоты барьера. Парадокс Клейна в графене — прохождение любых потенциальных барьеров без обратного рассеяния под прямым углом. Эффект связан с тем, что спектр носителей тока в графене линейный и квазичастицы подчиняются уравнению Дирака для графена.

Двумерные материалы

Двумерные материалы — новый класс материалов на основе слоистых структур со слабой связью Ван-дер-Ваальса, например графит.

Наноэлектроника

Наноэлектроника — устройства на основе активных электрических элементов с размером в несколько десятков нанометров. Отличается от оптоэлектроники ― устройств для преобразования света в электрический сигнал и наоборот. Светодиод — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Рекомендуем по этой теме:
9178
Бионический дизайн


Волоконно-оптический кабель

Оптическое волокно

Оптическое волокно — нить из оптически прозрачного материала (стекло, пластик), используемая для переноса света внутри себя посредством полного внутреннего отражения.

Резонанс

Резонанс — фундаментальное физическое явление усиления отклика системы при совпадении частоты внешнего воздействия с одной из частот внутренних колебаний системы.

Фотонный кристалл

Фотонный кристалл — твердотельная структура с периодически изменяющейся диэлектрической проницаемостью либо неоднородностью, период которой сравним с длиной волны света.