Мезоскопи́ческая фи́зика — раздел физики конденсированных сред, в котором рассматриваются свойства систем на масштабах промежуточных между макроскопическим и микроскопическим. Термин ввёл в 1981 году датский физик Ван Кампен. Многие законы, полученные в макроскопической физике, неприменимы в области мезоскопических размеров, например последовательно соединённые сопротивления нельзя вычислить суммированием отдельных сопротивлений, а следует учитывать квантовые эффекты. Именно мезоскопические размеры накладывают ограничения на классический транспорт в полупроводниках. Мезоскопика возникла в 80-х годах XX века как ответ на технологический прогресс микро- и нанолитографии, роста монокристаллов, а также инструментов типа сканирующего туннельного микроскопа, позволяющего проводить измерения на атомарном уровне.
Сканирующий туннельный микроскоп — вариант сканирующего зондового микроскопа, предназначенный для измерения рельефа проводящих поверхностей с высоким пространственным разрешением.
Пористый кремний — кремний, испещрённый порами, то есть имеющий пористую структуру.
Полупроводни́к — материал, по удельной проводимости занимающий промежуточное место между проводниками и диэлектриками, и отличающийся от проводников (металлов) сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством полупроводников является увеличение электрической проводимости с ростом температуры.
Растровый электронный микроскоп (РЭМ) или сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) — прибор класса электронный микроскоп, предназначенный для получения изображения поверхности объекта с высоким пространственным разрешением, также информации о составе, строении и некоторых других свойствах приповерхностных слоёв. Основан на принципе взаимодействия электронного пучка с исследуемым объектом.
Счётчик Ге́йгера, счётчик Ге́йгера — Мю́ллера — газоразрядный прибор для автоматического подсчёта числа попавших в него ионизирующих частиц.
Если через отдельные элементы или узлы электрической цепи протекает ток I, и при увеличении тока I уменьшается напряжение V на этих элементах, то сопротивление R таких элементов называют отрица́тельным дифференциа́льным.
- dV/dI = R < 0.
Атомно-силовой микроскоп — сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения. Нужен для определения рельефа поверхности с разрешением от десятков ангстрем вплоть до атомарного.
Просве́чивающий (трансмиссио́нный) электро́нный микроско́п — устройство для получения изображения с помощью проходящего через образец пучка электронов.
Сфокусированный ионный пучок — широко используемая методика в материаловедении для локального анализа, напыления и травления материалов. Установка для ионного травления напоминает растровый электронный микроскоп. В электронном микроскопе используется пучок электронов, тогда как в СИП применяют более тяжелые частицы — ионы. Бывают установки, использующие оба вида пучков. Не следует путать СИП с устройством для литографии, где также используется ионный пучок, но слабой интенсивности, а в травлении основным является свойства самого резиста.
Магнитно-силовая микроскопия (МСМ) — разновидность атомно-силовой микроскопии, при которой острая намагниченная игла сканирует магнитный образец; магнитные взаимодействия зонд-образец обнаруживаются и используются для восстановления магнитной структуры поверхности образца. С помощью МСМ измеряются многие виды магнитных взаимодействий, в том числе магнитное диполь-дипольное взаимодействие. МСМ-сканирование часто использует бесконтактный режим атомно-силового микроскопа (АФМ).
Рентгеноспектральный микроанализ — методика, позволяющая с помощью электронного микроскопа или специального электронно-зондового микроанализатора ("микрозонд") получить информацию о химическом составе образца в произвольно выбранном участке микроскопических размеров.
Спектроскопи́я я́дерного магни́тного резона́нса, ЯМР-спектроскопия — спектроскопический метод исследования химических объектов, использующий явление ядерного магнитного резонанса. Явление ЯМР открыли в 1946 году американские физики Феликс Блох и Эдуард Пёрселл. Наиболее важными для химии и практических применений являются спектроскопия протонного магнитного резонанса (ПМР-спектроскопия), а также спектроскопия ЯМР на ядрах углерода-13, фтора-19, фосфора-31. Если элемент обладает нечетным порядковым номером или изотоп какого-либо элемента имеет нечетное массовое число, ядро такого элемента обладает спином, отличным от нуля. Из возбужденного состояния в нормальное, ядра могут возвращаться, передавая энергию возбуждения окружающей среде-«решетке», под которой в данном случае понимаются электроны или атомы другого сорта, чем исследуемые. Этот механизм передачи энергии называют спин-решеточной релаксацией, его эффективность может быть охарактеризована постоянной T1, называемой временем спин-решеточной релаксации.
Спектроскопия высокого разрешения характеристических потерь энергии электронами сокр. СХПЭЭ-ВР — разновидность спектроскопии характеристических потерь энергии электронами, объектом анализа которой являются потери на возбуждение колебаний атомов поверхности твердого тела и адсорбатов на ней.
Нанометрология — раздел метрологии, включающий разработку теории, методов и инструментов для измерения параметров объектов, линейные размеры которых находятся в нанодиапазоне, то есть от 1 до 100 нанометров.
Абсорбционная спектроскопия или спектроскопия поглощения — спектроскопический метод, при использовании которого измеряют поглощение излучения при прохождении через образец в зависимости от частоты или длины волны. Образец частично поглощает энергию, то есть фотоны источника излучения. Интенсивность поглощения изменяется в зависимости от частоты, и такое изменение представляют в виде спектра поглощения. Метод абсорбционной спектроскопии позволяет проводить измерения по всему электромагнитному спектру. Применяется для определения концентрации веществ в растворах. Обладает рядом ценных качеств: возможность одновременного получения качественных и количественных данных, большая информация о химической природе вещества, высокая скорость анализа, высокая чувствительность метода, возможность анализа веществ во всех агрегатных состояниях, возможность анализа смесей без их разделения на компоненты, возможность многократного использования пробы для повторного исследования, позволяет исследовать микроскопические объекты, возможность применения ЭВМ для обработки данных.
Манипуляция атомами — направленное перемещение и позиционирование атомов в пространстве.
Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия (УФЭС) — разновидность фотоэлектронной спектроскопии, в которой для возбуждения фотоэлектронов используется излучение ультрафиолетового спектрального диапазона и которая служит для зондирования заполненных электронных состояний валентной зоны и зоны проводимости в поверхностном слое образца.
Режимы измерений на СТМ — в сканирующей туннельной микроскопии (СТМ) есть пять основных варьируемых параметров. Это горизонтальные координаты x и y, высота z, напряжение смещения V и туннельный ток I. В зависимости от того, как эти параметры варьируются, выделяют три основных режима измерений на СТМ: 1) режим постоянного тока, в котором I и V поддерживаются постоянными, x и y меняются в ходе сканирования иглы, а z измеряется; 2) режим постоянной высоты, в котором z и V поддерживаются постоянными, x и y меняются в ходе сканирования, а I измеряется; 3) сканирующая туннельная спектроскопия (СТС), являющаяся целым набором режимов, в которых варьируется V.
Квантовый мираж — возникновение проекции электронной структуры, окружающей находящийся на проводящей поверхности атом, размещённый внутри квантового загона. Эффект является следствием когерентного отражения парциальных волн электронов, рассеянных реальным атомом, в результате которого на некотором расстоянии от атома возникает спектральный образ. Квантовый загон играет роль резонатора, а двумерные электронные состояния на поверхности металла образуют проекционную среду. В 2000 году квантовый мираж впервые наблюдался в экспериментах Гари Манохарана, Кристофера Луца и Дональда Эйглера в IBM Almaden Research Center.