Вторая половина двадцатого века характеризуется бурным развитием технологий электроники

Вторая половина двадцатого века характеризуется бурным развитием технологий электроники и микроэлектроники. Результатом этого развития явилось создание широкого класса измерительных, информационных и управляющих систем (см. сл.2).

Для разработки широкого класса датчиков – преобразователей и активаторов, на базе микроэлектронных технологий  выстраивают технологии микромеханики (MEMS) и микросистемной техники (см. сл.2).

 На диаграмме  на сл.3, на примере распределения числа научных публикаций и патентов в одной из наиболее динамично развивающейся области нанотехнологии, — в области УНТ, иллюстрируется динамика инвестиций:

а). по годам (в целом в мире),

б).по странам подачи заявок,

в). По распределению международных заявок и патентов,

г). По различным областям изобретений.

Такие финансовые акценты во внимании подавляющего большинства развитых стран базируются на тенденциях (см. сл.4) в развития функциональных устройств и микроэлектронных технологий, породивших технологии наноэлектроники и нано- (микро-) микромеханики. Из таблицы сл. 4 следует, что программируемый нелинейный рост емкости ЗУ и скорости передачи данных связывают не только с разработкой новых алгоритмов работы и конструкций устройств, но и в значительной степени со значительным уменьшением размеров элементов.

При столь значительных изменениях размеров электронных и механических компонент мы попадаем в ситуацию, в которой используемые в традиционной микроэлектронике квазиклассические представления оказываются несостоятельными, и поведение элементов и схем на их основе подчиняются уже законам квантовой физики, физики размерных эффектов и новых технологий (сл.5). При этом, при сохранении ряда базовых микроэлектронных технологий, приходится разрабатывать специфические нанотехнологии, яркими представителями которой являются зондовая литография, манипуляционные технологии с использованием нано- (микро-) манимуляторов, а также технологии самосборки (касающиеся не только биологических систем, но и систем, традиционно относимых к неживой природе).

Таким образом, при разработке систем со стратегическим статусом, на основе наноразмерных элементов, должна быть создана своя инфраструктура, включающая: новые физические представления, новую технологию и материалы, новый класс диагностических приборов и систем.

На сл.6 представлены основные представители новой элементной базы – наноэлектроники, классифицируемые по физическим эффектам, лежащим в основе описания их работы. Как видим, области их возможного использования чрезвычайно широки, и при частичном перекрытии областей применений каждый из элементов имеет свои характерные особенности, которые следует учитывать при принятии решений о разработке схемы на той либо иной элементной базе. Общее, что характерно для схем и устройств на основе наноэлементов – малые удельные развиваемые и детектируемые мощности, большая плотность расположения элементов, высокие предельные рабочие частоты и наноразмерные пространственные разрешения нано- (микро-) механических координатно-чувствительных устройств на их основе. Здесь же представлен достигнутый современный схемный уровень развития той либо иной элементной базы наноэлектроники.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector