ФОМНЭ 1 дз

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В. И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра микро- и наноэлектроники

ОТЧЕТ

по домашнему заданию №1

по дисциплине «Физические основы микро и наноэлектроники»

Тема: Переход от макротехнологии к микротехнологии и нанотехнологии.

Вариант 3

Студент гр. 0182 ______________ Бронников Д.Д.

Преподаватель ______________ Рассадина А.А.

Санкт-Петербург

2021

1. Определить долю поверхностной фазы для различных диаметров d и толщин поверхностного слоя  наночастицы по основной формуле и упрощенной.

Для сферической частицы диаметром d и толщиной поверхностного слоя , равных , доля поверхностного слоя в общем объеме частицы будет определяться соотношением, которое можно также упростить:

Значения получились близки при подсчетах по основной формуле и по упрощенной. Поверхностный слой оказался менее 1%, что соответствует теоретическим данным, так как диаметр сферической частицы на порядки больше толщины поверхностного слоя.

2. Рассчитать температуру плавления наночастицы для заданного материала М, диаметра частицы Д (нм) и высоты монослоя атомов В (нм) в кристаллической структуре.

Согласно критерию Линдемана:

где T_m(r) и T_m() - температуры плавления наноразмерной частицы сферической формы радиусом r и температура плавления объемного материала соответственно в градусах Кельвина, h - высота монослоя атомов в кристаллической структуре.

Температура плавления наночастицы оказалась значительно меньше исходной температуры плавления золота. Учитывая, что отношение размера частицы к поверхностному монослою составляет всего , то такое сильное уменьшение температуры плавления закономерно.