Доклад по физике на тему Нанотехнологии в электронике

Нанотехнологии в электронике.
 Современный научно-технический прогресс, без сомнения, определяется развитием электроники, основой которой являются достижения в различных областях фундаментальных наук, главным образом, физики твердого тела, физики полупроводников, а также твердотельной технологии.. Нанотехнологии активно входят в область научных исследований, в свою очередь из нее – в нашу повседневную жизнь. Разработки ученых все чаще имеют дела с объектами микромира, атомами, молекулами, молекулярными цепочками. Создаваемые искусственно нанообъекты постоянно удивляют исследователей своими свойствами и обещают самые неожиданные перспективы своего применения.
Одной из самых важных особенностей квантовой физики наших дней является тот факт, что абсолютно любое наблюдение — это есть манипуляция с наблюдаемым объектом. Тот, кто измеряет, к примеру, импульс атома гелия, вступает во взаимодействие с ним и изменяет его первоначальное состояние. В растровых зондах-микроскопах наблюдение и манипуляция стали нераздельны, как две стороны одной медали: контакт ультро-крошечного кончика микроскопа с атомом действует и на объект, и на инструмент. Одномерные наноструктуры (нанонити или наностержни) привлекают внимание благодаря своим уникальным электронным, оптическим и магнитным свойствам, обусловленным малым размером и высокой геометрической анизотропией. Неоспоримым преимуществом использования метода темплатного электроосаждения для формирования таких структур, помимо простоты реализации, является возможность создания слоистых наноструктур с помощью изменения условий осаждения и/или состава электролита. Матрица, в качестве которой часто используют пористые пленки анодного оксида алюминия (АОА) с цилиндрическими каналами, позволяет получать нанонити нужного диаметра, а длину формируемых сегментов удается контролировать с помощью изменения заряда, проходящего в ходе электроосаждения. Недостатком такого подхода является неоднородное заполнение каналов пористой плёнки, что приводит к низким степеням заполнения матрицы и затрудняет контроль геометрических параметров получаемых объектов. Скорость электроосаждения может быть ограничена массопереносом или скоростью переноса электрона с электрода на ион металла. В условиях диффузионного контроля структура пористой матрицы может оказывать большое влияние на степень однородности заполнения её каналов.
Нанотехнологии в электронике применяются уже не первый год. Они решают следующие задачи в электронике:
- резкое увеличение пропускной способности каналов связи;
- резкое повышение производительности вычислительных систем;- резкое повышение чувствительности сенсорных устройств и расширение спектра измеряемых величин, что важно, в частности, для задач экологии;- резкое увеличение информационной емкости и качества систем отображения информации с одновременным снижением энергозатрат;- существенное увеличение удельного веса использования электронных и оптоэлектронных компонентов в медицинских, биологических, химических, машиностроительных и других технологиях.- создание высокоэкономичных твердотельных осветительных приборов;
Моделирование является одним из эффективных инструментов создания и исследования структур в наноэлектронике. Развитие методов моделирования позволяет прогнозировать характеристики как материалов, так и устройств.
Ситуацию с наноэлектpоникой в России нельзя назвать однозначной. В СССР мы занимали III место по уровню развития микроэлектроники, уступая только США и Японии.
Наноэлектpоника сейчас активно развивается за рубежом, у нас же лидерами в этом сегменте являются компании "Ситpоникс" и "Ангстрем". В компании "Ситpоникс" используют проектную норму 180 нм при производстве микрочипов. Сейчас Россия сильно отстает по наноэлектронике от зарубежных лидеров рынка.