Излагаются основные вопросы физики систем пониженной размерности, рассматриваются особенности энергетического спектра и переноса частиц в многослойных структурах с резкими потенциальными границами. В отличие от первого издания (2004 г., НТГУ) дополнительно освещаются вопросы энергетического спектра низкоразмерных систем с цилиндрической и сферической симметрией, вопросы влияния электрического поля на энергетический спектр квантовых точек и транспорт частиц в двухбарьерных структурах, дробного квантового эффекта Холла и особенностей поведения электронов в квазидвумерных системах.

Предметом данного учебного пособия является кремниевая наноэлектроника, под которой понимают электронику на основе кремниевых наноразмерных МОП-транзисторов. Книга предназначена, в первую очередь, студентам, специализирующимся в области микро- и наноэлектроники.

Излагаются физические и технологические основы наноэлектроники, в том числе принципы функционирования и характеристики наноэлектронных устройств на базе квантово-размерных структур: резонансно-туннельных, одноэлектронных и спинтронных приборов. Рассматриваются особенности квантовых компьютеров, электронных устройств на сверхпроводниках, а также приборов нанобиоэлектроники. Каждая глава снабжена контрольными вопросами и заданиями для самоподготовки.

Подробно рассмотрены фундаментальные физические эффекты и электронные процессы, характерные для наноразмерных структур. Описаны принципы функционирования и типы наноэлектронных приборов для обработки информации. Приведены нанотехнологические подходы, позволяющие формировать приборные структуры наноэлектроники и спинтроники.

Рассмотрены основные направления развития современной электроники, использующей физические эффекты, имеющие место в наноструктурах. Проанализированы пути перехода от микро- к наноэлектронным приборам, приведены описания нанотехнологических процессов, элементов и приборов наноэлектроники и новых материалов, с которыми тесно связано развитие приоритетной области нанонауки и нанотехнологии.