Какие требования предъявляются к конструкции и составу нанотехнологических установок

Вид материала

Документы

Содержание Технологии изготовления Транзисторы на углеродных нанотрубках

Подобный материал:

• Какие требования предъявляются к сочинению, 9.8kb.
• Требования, предьявляемые к участникам торгов, 19.3kb.
• Билеты с ответами на 2-й класс, 1660.72kb.
• I. Гетероскедастичность Как определяется условие независимости ошибок регрессионной, 94.43kb.
• Условия повышения мотивации при изучении иностранного языка, 79.45kb.
• Личность профсоюзного лидера как составляющая успеха трудового коллектива, 71.91kb.
• Правила эксплуатации установок очистки газа (пэу-99), 696.13kb.
• 1. Требования к содержанию и составу заявки на участие в открытом аукционе, 443.51kb.
• Вид работ №24. 19. «Пусконаладочные работы компрессорных установок», 19.08kb.
• Проект технический регламент, 506.81kb.

^

Технологии изготовления

Основным элементом аналоговых микросхем являются ссылка скрыта (биполярные или полевые). Разница в технологии изготовления транзисторов существенно влияет на характеристики микросхем. Поэтому нередко в описании микросхемы указывают технологию изготовления, чтобы подчеркнуть тем самым общую характеристику свойств и возможностей микросхемы. В современных технологиях объединяют технологии биполярных и полевых транзисторов, чтобы добиться улучшения характеристик микросхем.

• Микросхемы на ссылка скрыта — самые экономичные (по потреблению тока):
  
  • ссылка скрыта-логика (металл-окисел-полупроводник логика) — микросхемы формируются из полевых транзисторов n-МОП или p-МОП типа;
    
  • ссылка скрыта-логика (комплементарная МОП-логика) — каждый логический элемент микросхемы состоит из пары взаимодополняющих (комплементарных) полевых транзисторов (n-МОП и p-МОП).
    
• Микросхемы на ссылка скрыта:
  
  • РТЛ — резисторно-транзисторная логика (устаревшая, заменена на ТТЛ);
    
  • ДТЛ — диодно-транзисторная логика (устаревшая, заменена на ТТЛ);
    
  • ссылка скрыта — транзисторно-транзисторная логика — микросхемы сделаны из биполярных транзисторов с многоэмиттерными транзисторами на входе;
    
  • ссылка скрыта — транзисторно-транзисторная логика с диодами Шотки — усовершенствованная ТТЛ, в которой используются биполярные транзисторы с эффектом Шотки.
    
  • ссылка скрыта — эмиттерно-связанная логика — на биполярных транзисторах, режим работы которых подобран так, чтобы они не входили в режим насыщения, — что существенно повышает быстродействие.
    

КМОП и ТТЛ (ТТЛШ) технологии являются наиболее распротранёнными логиками микросхем. Где небходимо экономить потребление тока, применяют КМОП-технологию, где важнее скорость и не требуется экономия потребляемой мощности применяют ТТЛ-технологию. Слабым местом КМОП-микросхем является уязвимость от статического электричества — достаточно коснуться рукой вывода микросхемы и ее целостность уже не гарантируется. С развитием технологий ТТЛ и КМОП микросхемы по параметрам сближаются и как следствие, например, серия микросхем 1564 — сделана по технологии КМОП, а функциональность и размещение в корпусе как у ТТЛ технологии.

Мискросхемы, изготовленные по ЭСЛ-технологии являются самыми быстрыми, но наиболее энергопотребляющими и применялась при производстве вычислительной техники, когда важнейшим параметром была скорость вычисления. В ссылка скрыта самые производительные ЭВМ типа ЕС106х изготавливались на ЭСЛ-микросхемах. Сейчас эта технология используется редко.

2. Какие конструкции наноэлектронных приборов (диодов, транзисторов) вам известны.
   

^ ТРАНЗИСТОРЫ НА УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБКАХ

• Первое сообщение об изготовлении транзистора на углеродных нанотрубках (CNT) опубликовано в 1998 году
  
• S.J.Tans, A.R.M.Verschueren, C.Dekker из Дельфтского университета (Нидерланды)
  
• к единичной однослойной нанотрубке
  
• 2-3 платиновых электрода
  
• обратный затвор - полупроводниковая кремниевая подложка, покрытая термически выращенным слоем двуокиси кремния
  

Вертикальный полевой транзистор

• выращивание нанотрубки именно в нужном месте
  
• исходным является слой окиси алюминия, в котором вытравлены углубления (а)
  
• угреродные нанотрубки (CNT) вырастают из глубины (b)
  
• Диаметр нанотрубки - 20 нм, а длина - 40 нм
  
• пристраиваются контакты истока и стока транзистора (с)
  
• боковой электрод затвора (d)
  

Транзистор из углеродных нанотрубок, разветвлённых в форме буквы "Y"

• Сначала синтезированы обычные — прямые углеродные нанотрубки путём химического осаждения пара
  
• катализатор — покрытые титаном частицы железа — чтобы стимулировать рост дополнительной ветви
  
• к концам разветвлённой нанотрубки присоединены электрические контакты
  
• электроны, запущенные в один "рукав", благополучно перелетали через частицу катализатора и выпрыгивали в другой "рукав", направленный наружу
  
• движением электронов через Y-соединение можно точно управлять, подавая напряжение на стебель
  

Транзистор из германиево/кремниевого ядра и кремниевых нанострун

• состоит из германиево/кремниевого ядра и кремниевых нанострун
  
• нанотранзистор технологически совместим с логическими схемами на прозрачных и гибких основах — пластике, органических пленках и т.п
  

Графеновые полевые транзисторы

• графен был синтезирован профессором Эндрю Геймом и его коллегами из университета Манчестера (США) совместно с командой доктора Новоселова из Черноголовки (Россия)
  
• «двухмерный» - так как его толщина составляет один атом углерода
  
• удалось отделить атомарный слой от кристалла графита
  
• отделённые атомы сохранили связь друг с другом, образовав «заплатку» из ткани толщиной в один атом
  
• стабилен, очень гибок, прочен и проводит электричество
  

ДИОДЫ


Диоды являются фундаментальными полупроводниковыми элементами, на основе которых формируются такие устройства как транзисторы, компьютерные чипы, датчики и светодиоды. В отличие от обычных диодов, разработанные диоды на углеродных нанотрубках многофункциональны: они способны работать в режиме обычного диода и в двух различных режимах транзистора, что позволяет им как испускать, так и поглощать свет.