Методические указания и варианты выполнения семестровых работ для студентов специальностей
Нанотехнологии в современных электронных системах
жүктеу/скачать 1,01 Mb. Pdf көрінісі
|
rya 40
| Нанотехнологии в современных электронных системах
По своему назначению современные электронные системы охватывают широкую номенклатуру изделий, масштабы функционирования которых простираются от атомно-молекулярного уровня (нано- и микроструктуры) до планетного масштаба (телекоммуникации). Разработка и производство разнообразных миниатюрных электронных систем является одним из стратегических направлений мирового научно-технического прогресса. Миниатюризация приводит к революционным изменениям техники, особенно в тех случаях, когда далеко не очевидным образом удается разработать и использовать технологию массового производства изделия, что позволяет существенно уменьшить его цену, повысить надежность, снизить энергопотребление и т.п. Эффективность миниатюризации наиболее ярко демонстрирует достижения микроэлектроники, компьютерной техники, телекоммуникации. Для более чем полувековой истории микроэлектроники характерны высокие
темпы миниатюризации, которые описаны
эмпирическими законами Мура в различных формулировках. Из наиболее распространенной формулировки следует, что плотность транзисторов в современных интегральных схемах удваивается каждые 18 месяцев. Однако в настоящее время ситуация в этой области качественно отличается от ситуации прошлого века. В недалеком прошлом рекордные достижения миниатюризации при массовом производстве электронных систем
характеризовалась пространственными масштабами в сотни и десятки микрон. Сейчас же рекордные достижения миниатюризации практически достигли нанометровых пространственных масштабов, т.е. элементарных физических объектов электроники. Действительно, элементарными физическими объектами электроники являются атомы, состоящие из атомного ядра и электронов, и электромагнитное поле (фотоны). Типичные размеры атомов составляют десятые доли нанометра, а длина волны фотонов оптического
электромагнитного диапазона сотни нанометров. Условно радиус электрона можно оценить величиной ~ 8·10^-6 нм. Современные электронные системы имеют сложную иерархическую структуру, которые для своего функционирования реально интегрируют физико-химические явления от
атомно-молекулярного уровня
до макроскопического уровня. В архитектуре они неуклонно приближаются к архитектуре живых систем.
|