纳米电子学是指以纳米尺度材料为基础的器件制备、研究和应用的电子学领域为纳米电子学。由于量子尺寸效应等量子力学机制,纳米材料和器件中电子的形态具有许多新的特征。纳米电子学是当前科学界极为重视的研究领域,被广泛认为未来数十年将取代微电子学成为信息技术的主体,将对人类的工作和生活产生革命性影响。近年来,在国家几项基金项目的支持下,开展了深亚微米MOS器件,单电子器件以及纳米结构电子输运理论的研究。在大量查阅国外文献的基础上,逐渐理出了当前“纳米电子学”主要的理论和主要研究领域。正像美国总统顾问尼尔莱恩指出的:“纳米技术不仅仅是向小型化迈进了一步,而是迈入了一个崭新的微观世界,在这个世界中物质的运动受量子原理的主宰。”从某种意义上说纳米技术就是人工制造的、具有量子效应的结构技术。未来的电子系统和装备都将运行在量子力学原理之上。因此,纳米科技的研究和教学都需要在量子物理的层面上进行。目前已经研制出的新型纳米器件,例如,共振隧穿器件、单电子器件等都是如此。由于纳米器件的工作原理不同于经典器件,涉及到较深的量子力学理论和数学基础。