НАНОТЕХНОЛОГИЯ В БЛИЖАЙШЕМ ДЕСЯТИЛЕТИИ
Наноэлекгронные устройства
Г. Помренке1
В настоящее время имеется много наноэлектронных квантовых устройств разнообразного назначения (рис. 6.10). Эффективность этих устройств связана с резким увеличением плотности (от 5 до 100 раз) и скорости (от 10 до 100 раз) записи, а также-снижением энергопотребления (более чем в 50 раз). Устройства с резонансным туннелированием успешно использовались в различных запо-
•Аналого-цифровые преобразователи
• Настраиваемые фильтры
•Сумматоры
•Выборка и сохранение
|
Наномагнетики |
|
Квантовые точки |
|
• Повышенная функциональность ■ - Улучшенные характеристики ■ Одноэлектронное - Высокая скорость. і """Ч запоминающее • Низкая энергоемкость |11оликремниевая|устройство. Высоия щюпность |
|
•Приемники радаров •Ракетная техника •Спутниковая связь • Передача информации в сетях •Обработка и распознавание изображений |
|
Расширенные |
|
Мпп™^Ные Технология МОП-структуры на основе siQeC |
|
Рис. 6.10. Наноэлектронные устройства и их архитектура, обеспечивающая высокие рабочие характеристики. |
|
Диоды с резонансным" туннелированием |
|
V* 11ш. «и, |
|
Молекулярная электроника |
•Запоминающие устройства
Минающих устройствах для создания логических схем (включая схемы с многозначной логикой). Методы молекулярной электроники и самосборки позволяют организовать производство новых устройств, работающих в новых режимах и измерениях другого масштаба. Например, в технике энергонезависимых и устойчивых к облучению запоминающих устройств возникло новое направление, связанное с наномагнитными спиновыми структурами. В этих устройствах используется магниторезистивный эффект в многослойных структурах. Сейчас интенсивно разрабатывается теория квантовых клеточных автоматов, связанных с технологией формирования соединенных квантовых точек, которые могут применяться для создания бестранзисторных вычислительных систем. Возможности существующих полупроводниковых комплементарных МОП-структур могут быть значительно расширены с помощью исследований кремниевых гетеропереходов, ширины запрещенной зоны, вертикальных структур и других особенностей. В качестве других применений наноэлектрон - ных устройств можно отметить радары с цифровым управлением, приемники с электронной поддержкой, устройства синхронной передачи данных, широкополосные каналы связи, устройства формирования сигналов, устройства цифровой обработки данных и аналого-цифровые преобразователи. Эффективность устройств с резонансным туннелированием была доказана на практике, и в долгосрочной перспективе должно произойти внедрение наноэлектрон - ных квантовых приборов в различные области, в особенности в те, которые связаны с аналого-цифровым преобразованием сигналов и их обработкой в телекоммуникационных системах.
