Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: Σχεδίαση και Ανάπτυξη Προηγμένων Συστημάτων Ηλεκτρονικής ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : Νανοηλεκτρονική & Εφαρμογές Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ.

Παρουσίαση με θέμα: "Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: Σχεδίαση και Ανάπτυξη Προηγμένων Συστημάτων Ηλεκτρονικής ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : Νανοηλεκτρονική & Εφαρμογές Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών: Σχεδίαση και Ανάπτυξη Προηγμένων Συστημάτων Ηλεκτρονικής ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : Νανοηλεκτρονική & Εφαρμογές Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Νανοτεχνολογία Νανοτεχνολογία (Nanotechnology): δημιουργία και χρήση λειτουργικών δομών 1 μέχρι 100 nm. όρος που χρησιμοποιείται, για να περιγράψει τη δημιουργία και χρήση λειτουργικών δομών μεγέθους από 1 μέχρι 100 nm. (1nm = 10 -9 m). Νανοεπιστήμη Νανοεπιστήμη (nanoscience): αναφέρεται σε επιστήμες οι οποίες μελετούν φαινόμενα σε τέτοιου είδους κλίμακες.

2 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Ανθρώπινη όραση: χιλιομετρική κλίμακα χιλιομετρική κλίμακα (10 -3 m) Νανομετρική περιοχή Νανομετρική περιοχή (10 -9 m) : περιοχή της ύλης Ατομική κλίμακα Ατομική κλίμακα: περιοχή των Å (1Å =10 -10 m ή 0.1nm)

3 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Κλασικός κόσμος Κβαντικός κόσμος Νανοτεχνολογία κβαντικών, κυρίως, φαινομένων Στη nm κλίμακα, οι ιδιότητες των υλικών είναι διαφορετικές εξαιτίας των κβαντικών, κυρίως, φαινομένων. καταπληκτικές ιδιότητες. Στα επίπεδα νανοκλίμακας παρουσιάζονται συχνά καταπληκτικές ιδιότητες.

4 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής όσα πράγματα ισχύουν στον μικρόκοσμο δεν μπορείς να τα μεταφέρεις αυτούσια και στον μακρόκοσμο. «υπέρθεση δύο καταστάσεων»

5 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Οι ιδιότητες της ύλης στη νανοκλίμακα είναι κβαντικής φύσεως. Παράδειγμα: Η αντίσταση νανοκαλωδίου μικρότερες από 100 nm Αν οι διαστάσεις υλικού γίνουν μικρότερες από 100 nm, Αρχίζουν να παρατηρούνται αλλαγές στις ιδιότητες του υλικού

6 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής κβαντικό πηγάδι (quantum well): Μία (1) μόνο από τις διαστάσεις μίας δομής βρίσκεται στη νανοκλίμακα. Νανοδομές

7 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής κβαντικό καλώδιο (quantum wire): Δύο (2) από τις διαστάσεις μίας δομής βρίσκονται στη νανοκλίμακα. Νανοδομές Ι to IV Αύξηση διαστάσεων

8 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής κβαντική τελεία (quantum dot) κβαντική τελεία (quantum dot) : και οι τρεις (3) διαστάσεις της δομής βρίσκονται στη νανοκλίμακα Με βάση θεωρητικές προβλέψεις, τά QD ηλιακά κύτταρα έχουν δυνατότητες για απόδοση μεγαλύτερη από 50%. Νανοδομές ακτίνα Μήκος κύματος

9 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Με βάση θεωρητικές προβλέψεις, τά QD ηλιακά κύτταρα έχουν δυνατότητες για απόδοση μεγαλύτερη από 50%. κβαντική τελεία (ενεργειακό διάγραμμα ενεργειακό χάσμα)

10 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοδομές Νανοδομές: Διαγράμματα πυκνότητας ενεργειακών καταστάσεων

11 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοδομές Νανοδομές: Διαγράμματα πυκνότητας ενεργειακών καταστάσεων

12 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής νανοδιατάξεων: Κατασκευή νανοδιατάξεων: Επανάσταση Επανάσταση σε ένα πλήθος επιστημών: Ηλεκτρονική Πληροφορική Πληροφορική Τεχνολογία υλικών Τεχνολογία υλικών Ιατρική Ιατρική Βιοτεχνολογία Βιοτεχνολογία κλπ. κλπ.

13 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Χαρακτηριστικό της Νανοτεχνολογίας: ισχυρός διεπιστημονικός χαρακτήρας.ισχυρός διεπιστημονικός χαρακτήρας. συνεργασία πολλών ειδικοτήτων.συνεργασία πολλών ειδικοτήτων. Ως άκρως διεπιστημονική τεχνολογία απαιτεί υποστήριξη από: Εφαρμοσμένη ΦυσικήΕφαρμοσμένη Φυσική Επιστήμη ΥλικώνΕπιστήμη Υλικών Ηλεκτρονική,Ηλεκτρονική, Φυσική των διατάξεων,Φυσική των διατάξεων, Υπερμοριακή Χημεία,Υπερμοριακή Χημεία, Επιστήμη των κολλοειδών και των διεπιφανειών,Επιστήμη των κολλοειδών και των διεπιφανειών, Ρομποτική,Ρομποτική, Χημική Μηχανική,Χημική Μηχανική, ΜηχανολογίαΜηχανολογία κλπκλπ

14 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Η οργάνωση της ύλης: σημαντικός παράγοντας άνθρακας Γραφίτης διαμάντι As (As) δηλητήριο, GaAs

15 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ ΚαθηγητήςΝανοτεχνολογία: (Η επόμενη βιομηχανική επανάσταση) Γιατί; Φιλοδοξεί να προσφέρει τον έλεγχο πάνω στην ύλη. Πως; Με ανακατάταξη & ανασυνδυασμό ατόμων (κρίσιμη και ρυθμιστική σημασία) Τι είναι; Μια βιομηχανική διαδικασία «εκ των κάτω προς τα άνω»

16 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής

17 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία: Η επόμενη βιομηχανική επανάσταση Μοριακοί συναρμολογητές: Δημιουργία δομών στο ατομικό επίπεδο. Μικροσκοπικά προγραμματιζόμενα ρομπότ ικανά να προσφέρουν επακριβείς χημικούς δεσμούς. Πιθανές δυνατότητες: δημιουργία επιθυμητών προϊόντωνδημιουργία επιθυμητών προϊόντων κόστος παραγωγής πολύ χαμηλόκόστος παραγωγής πολύ χαμηλό

18 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία: Η επόμενη βιομηχανική επανάσταση νανο-συναρμολογητές στόχοι : αρκετά καθαροί, διαδικασίες κατασκευής : ασαφείς. Έρικ Ντρέξλερ: Θεωρεί πιθανή την κατασκευή ρομπότ νανοκλίμακας,Θεωρεί πιθανή την κατασκευή ρομπότ νανοκλίμακας, Θα δημιουργούν με αυτόματο έλεγχο κατασκευές νέου τύπου από τις πρώτες ύλες που θα τους διατίθενται.Θα δημιουργούν με αυτόματο έλεγχο κατασκευές νέου τύπου από τις πρώτες ύλες που θα τους διατίθενται. Bλέπει τον κόσμο να απειλείται από τον λεγόμενο «γκρίζο πολτό» (gray goo), ένα γκρίζο νέφος από απείθαρχα νανορομπότ.Bλέπει τον κόσμο να απειλείται από τον λεγόμενο «γκρίζο πολτό» (gray goo), ένα γκρίζο νέφος από απείθαρχα νανορομπότ. μεταδοτικός και επικίνδυνος, τόσο για τους ανθρώπους, όσο και για τις μηχανές.μεταδοτικός και επικίνδυνος, τόσο για τους ανθρώπους, όσο και για τις μηχανές.

19 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία: Η επόμενη βιομηχανική επανάσταση Ρίτσαρντ Σμάλι, (Νόμπελ Χημείας του 1996): Αντικρούει την κατασκευή νανορομπότ. Οι χημικοί δεσμοί έχουν τέτοιες ιδιότητες ώστε να μην είναι δυνατόν να ενωθούν μεταξύ τους όλα τα άτομα ή όλα τα μόρια αδιακρίτως.

20 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής τομείς νανοτεχνολογίας νανοτεχνολογία Nανοηλεκτρονική Nανοβιοτεχνολογία Nανοϋλικά

21 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Nανοηλεκτρονική Συνέχεια της ανάπτυξης της μικροηλεκτρονικής, ειδικά για ηλεκτρονικούς υπολογιστές, αλλά σε σημαντικότερα μικρή κλίμακα μεγέθους.

22 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ ΚαθηγητήςΝανοβιοτεχνολογία Συνδυασμός μηχανικής - βιολογίας σε επίπεδα νανοκλίμακας για το χειρισμό είτε έμβιων συστημάτων είτε την κατασκευή υλικών βιολογικής έμπνευσης σε μοριακό επίπεδο.

23 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Nανοϋλικά. Ο ακριβής έλεγχος της μορφολογίας ουσιών ή σωματιδίων σε διαστάσεις νανοκλίμακας, για την παραγωγή νανοδομημένων υλικών. την παραγωγή νανοδομημένων υλικών.

24 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Nανοηλεκτρονική Nανοβιοτεχνολογία Nανοϋλικά Οι αλληλεπικαλυπτόμενοι τομείς χρησιμοποιούν εργαλεία μέτρησης και χειρισμού πάρα πολύ μικρών δομών: τα μικροσκόπια με ευκρίνεια νανοκλίμακας.

25 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία - εξελίξεις: Φωτονική: Φωτονική: Έχουν επιτευχθεί σημαντικές δυνατότητες στο έλεγχο και χειρισμό του φωτός.Έχουν επιτευχθεί σημαντικές δυνατότητες στο έλεγχο και χειρισμό του φωτός. Λέιζερ στερεάς κατάστασης είναι πλέον σήμερα διαθέσιμα με ασήμαντο κόστος.Λέιζερ στερεάς κατάστασης είναι πλέον σήμερα διαθέσιμα με ασήμαντο κόστος. Μπορούν να παραχθούν παλμοί φωτός της τάξεως μερικών fs (1fs = 10 −15 s), και να στέλνονται πληροφορίες άνευ θορύβου μέσω οπτικών ινών με εύρος ζώνης αρκετών gigabytes.Μπορούν να παραχθούν παλμοί φωτός της τάξεως μερικών fs (1fs = 10 −15 s), και να στέλνονται πληροφορίες άνευ θορύβου μέσω οπτικών ινών με εύρος ζώνης αρκετών gigabytes.

26 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία - εξελίξεις: Κλάδος μίκρο-νάνο-αισθητήρων: Με την νανοηλεκτρονική αναπτύσσονται καινούργιες ιδέες για αίσθηση του φυσικού περιβάλλοντος ανοίγοντας τον δρόμο για εφαρμογές σε ένα όλο και ευρύτερο φάσμα. Η επιλεκτική εναπόθεση οργανικών μορίων σε νανοδομημένες επιφάνειες αναμένεται ότι θα επηρεάσει την παραγωγή βιοαισθητήρων και μοριακών ηλεκτρονικών συσκευών.

27 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία - εξελίξεις: Ένα (1) οργανικό μόριο Tip Au Οργανικό μόριο ή πολλαπλά μόρια

28 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία - εξελίξεις Νανοτεχνολογία - εξελίξεις Highest Occupied Molecular Orbital and Lowest Unoccupied Molecular Orbital,

29 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Electrical conduction in molecules Ιδανική περίπτωση

30 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία - εξελίξεις: Δίοδοι φωτοεκπομπής (LED) & οργανικές LED (OLED): (σήμερα κατασκευάζονται με τη βοήθεια της νανοτεχνολογίας) Παρέχουν δυνατότητες περιορισμού της ενεργειακής κατανάλωσης κατά 90%.Παρέχουν δυνατότητες περιορισμού της ενεργειακής κατανάλωσης κατά 90%. Οι LED εκπέμπουν πλέον και λευκό φως, οπότε μπορούν να αντικαταστήσουν τη συμβατική τεχνολογία.Οι LED εκπέμπουν πλέον και λευκό φως, οπότε μπορούν να αντικαταστήσουν τη συμβατική τεχνολογία. Σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας.Σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας.

31 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία - εξελίξεις: Η νανοτεχνολογία αξιοποιεί σε μέγιστο βαθμό την ηλιακή ενέργεια. Κατασκευή φωτοβολταϊκών στοιχείων με υψηλή απόδοση. Δραστική μείωση του κόστους των φωτοβολταϊκών στοιχείων. Πάχος της φωτοενεργού στιβάδας είναι λίγο μεγαλύτερο από 100 nm. Διάρκεια ζωής ανέρχεται σήμερα σε αρκετές χιλιάδες ώρες ηλιοφάνειας. Ηλεκτρική ισχύς 100 W, με υλικό μόλις 30g.

32 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής PbS colloidal quantum dot heterojunction solar cells

33 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής J−V characteristics: of typical PbS QD Schottky (red) and PbS QD/CdS heterojunction (blue) devices measured in the dark (----) and under simulated solar illumination (____).

34 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία - εξελίξεις: Αξιοποίηση φαινόμενων Peltier: ( ) Peltier: (ροή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω του σημείου επαφής δύο διαφορετικών μετάλλων παράγει στη μία πλευρά θερμότητα και στην άλλη ψύχος) και του αντίστροφου φαινόμενου Seebeck: ( ). και του αντίστροφου φαινόμενου Seebeck: (ροή θερμότητας μέσω του σημείου επαφής δύο διαφορετικών μετάλλων παράγει ηλεκτρικό ρεύμα).

35 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής

36 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Νανοτεχνολογία - εξελίξεις: Στρώμα τελλουριούχου αντιμονίου (5 nm) απλώνεται πάνω σε στρώμα τελλουριούχου βισμουθίου (1 nm) Η διαδικασία αυτή επαναλαμβάνεται μέχρι να δημιουργηθεί μια ημιαγώγιμη μεμβράνη με την εκπληκτική ιδιότητα: «όταν ηλεκτρικό ρεύμα διαρρέει αυτή την αλληλουχία των στρωμάτων της μεμβράνης, η μία της πλευρά να θερμαίνεται και η άλλη να ψύχεται». Η μεμβράνη λόγω της πολύ λεπτής δομής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ψύξη των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων.

37 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Efficiency of thermoelectric solid is found to depend on material properties through the dimensionless parameter ZT S: Seebeck coefficient, σ : Electrical conductivity κ : Thermal conductivity, T: Temperature Seebeck Coefficient, S = V/ΔT

38 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής

39 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Η ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας Δυο σημαντικές εξελίξεις στις αρχές της δεκαετίας του 1980: 1.Η ανάπτυξη της επιστήμης των συσσωματωμάτων (cluster science). 2.Η εφεύρεση του σαρωτικού μικροσκοπίου φαινομένου σήραγγας (scanning tunneling microscope - STM).

40 ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΝΑΝΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ Δ. ΤΡΙΑΝΤΗΣ Καθηγητής Η ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας -1- φουλερένια 1985: Ανακάλυψη δομών άνθρακα σε μορφή σφαίρας γνωστές ως φουλερένια (buckminister fullerenes ή fullerenes ή buckyballs) νανοσωλήνες άνθρακα καθώς και σε μορφή σωλήνα γνωστές ως νανοσωλήνες άνθρακα (carbon nanotubes) με ιδιαίτερες ιδιότητες. http://www.ch.ic.ac.uk/local/projects/unwin/ C 60