наноэлектроника (англ. nanoelectronics) — область науки и техники, связанная с разработкой архитектур и технологий производства функциональных устройств электроники с топологическими размерами элементов, не превышающими 100 нм, а также с изучением физических основ функционирования таких устройств.

Описание

В современном научном сообществе термины «наноэлектроника» и «наноэлектронные технологии» используются в двояком смысле. С одной стороны, под наноэлектроникой понимают продукт эволюционного развития микроэлектронной транзисторной технологии на основе кремния в сторону дальнейшей миниатюризации и увеличения степени интеграции, что необязательно подразумевает приборную реализацию квантово-размерных эффектов. С другой стороны, под этим термином понимают совокупность электронных приборов, устройств и технологий их производства, основанных, прежде всего, на новых эффектах (размерное квантование, кулоновская блокада, использование примесных атомов в качестве кубитов для квантовых компьютеров и т. д.). При масштабе порядка десятков нанометров характерные размеры элементов становятся соразмерными некоторым фундаментальным физическим характеристикам (например, длине экранирования, длине пробега электрона, длине волны де Бройля), что предполагает появление новых физических эффектов и наличие некоторых фундаментальных физических ограничений на возможности таких приборов. В этом проявляется особенность наноэлектроники по сравнению с микроэлектроникой, опирающейся на макроскопические законы классической физики.

Технологические средства и методы, наиболее пригодные для создания объектов наноэлектроники, включают в себя как традиционно используемые методы, например, молекулярно-лучевую эпитаксию и прецизионное осаждение из газовой фазы, так и другие методы, продемонстрировавшие высокую эффективность именно при решении задач наноэлектроники, в частности, ионный синтез. Технологии наноэлектроники не только включают средства и методы, ранее не известные для микроэлектроники, например, использование нанотрубок и фуллеренов, но и используют новые методические подходы и разработки, служащие для создания, измерения и анализа параметров наноструктурных объектов. К ним относятся, в частности, различные методы зондовой микроскопии (туннельная, атомно-силовая микроскопия), с помощью которых объекты наноэлектроники могут как исследоваться, так и создаваться.

Авторы

  • Разумовский Алексей Сергеевич
  • Братищев Алексей Владимирович

Источник

  1. Герасименко Н., Пархоменко Ю. Кремний — материал наноэлектроники. — М.: Мир Материалов и Технологий, Техносфера, 2007. — 352 с.

Напишите нам