Презентация на тему Введение в нанотехнологии и материаловедение

диапазоне 0,1 – 100 нм (от атомных до длины

волны фиолетового света) играют критическую роль
Поле, которое покрывает нанотехнология, сводится к манипуляциям и обработке вещества внутри определенного выше диапазона размеров по вполне определенным, описанным и повторяемым алгоритмам, в противоположность произведению искусства художника или творения мастера – ремесленника.
Нанотехнология – это «образующая» технология, опирающаяся на достижения других технологий, техника и методы которой, с небольшими вариациями, могут быть применены в иных сильно различающихся направлениях…
Нанотехнология просматривается в частности важной и немедленно востребованной в таких областях, как материаловедение, машиностроение, оптика и электроника

квантовый транспорт; неравновесные
электронные состояния и коллективные
явления; нанофотоника; спинтроника;
сверхпроводимость и

низкие температуры;
физические основы технологий квантовых
наноструктур; наноуглеродные материалы.

устройства и функциональные системы наноэлектроники;
физические принципы и создание нового

поколения устройств наноэлектроники;
развитие технологий, создание технологического оборудования, получение материалов наноэлектроники; разработка методов
диагностики и создание диагностического оборудования; разработка методов вычислительного моделирования в наноэлектронике и создание инфраструктуры суперкомпьютерных вычислений.

со спе-
циальными свойствами; функциональные
наноматериалы (катализаторы, сорбенты,
мембраны, полимеры); энергонасыщенные
наноматериалы; наноматериалы

для элек-
троники, магнитных систем и оптики.

биологических узнающих систем (нанодетекция и диагностика); нанокон-струирование новых лечебных

препаратов
(нанолекарства); наноконструирование иммуногенов, миниантител, наноантител
(нановакцины); трансгенное наноконстру-
ирование (нанотрансгенез); наноконстру-
ирование замещающих cистем и регуляторных компонентов тела (нанобионика).

использованием
рентгеновского, синхротронного излуче-
ний, нейтронов и частиц; зондовая и элек-
тронная

микроскопия, электронография;
оптическая микроскопия и спектроскопия;
физические и физико-химические методы;
нанометрология.

связанные с подготовкой специалистов различной квалификации в области нанотехнологий.

впервые в производственных условиях были реализованы интегральные схемы на

МДП транзисторах с длинами канала 100 нм. Как следует из прогноза длина канала МДП-транзистора в промышленных интегральных схемах достигнет
10 нм в 2015 году и 7 нм в 2018 г. Плотность размещения логических элементов для таких схем достигнет 5⋅108 – 109 см-2 , а размер кристалла 10-20 см2 при плотности рассеиваемой мощности около 50-100 Вт/см2 на рабочих частотах переключения
10-40 ГГц.

поля, которые могут приводить к локальным пробоям
2.    Рассеяние тепла

транзисторами ограничивает увеличение плотности элементов
3.    Исчезновение полезных объемных свойств и возрастание роли дефектности полупроводников
4.    Уменьшение размеров приводит к квантово механическому туннелированию электронов от истока к стоку.
5.    Неоднородность окисного слоя приводит к перетеканию электронов из затвора в область канала.
 

с БОЛЬШОЙ диэлектрической проницаемостью
2. Требуются материалы с маленькой диэлектрической

проницаемостью

(длины затвора для транзистора)
Закон Мура (Moore)

процессах в различных материалах и средах обусловленных движением электронов

и их взаимодействием как между собой так и со средой их пребывания

Институт физики перспективных материалов;
2. БГУ – кафедра микроэлектроники и

нанофизики
3. Институт физики молекул и кристаллов Уфимского научного центра РАН

пленка до и после перехода в металлическое состояние

105 и более ⇒ 1011(Ohm·см)-1
2. Максимальная плотность тока до

106А/см2
3. Металлический тип проводимости
4. Анизотропия проводимости
5. Малые величины инициирующих полей
6. Обратимость эффектов

(ЖЭТФ 1992, т.102, 187; 2006, т. 129, 728 )

в ЖЭТФ – 2006)
Электронное переключение
Электрическим полем
(Synth. Metals – 1991)
Облучение

частицами
(Письма в ЖТФ –1994)

Изменение граничных условий
(Письма в ЖЭТФ-1995)

Термоионизация ловушек
(Synth.metals – 1993)

Электронные, включая нано-

Автополевая эмиссия из полимерной пленки
(J. Society Info. Display-2004)

Зарядовая нанопамять
(Microelectronic Engineering –1993)

Размерное квантование
(Physics of Low-Dimensional Structures - 1994)

Сверхпроводимость
(Solid State Comm –1994)

Двумерный электронный газ

создание искусственного носа!)
Транзисторы: планарные, вертикальные
Логические элементы
Возможно и квантовый кубит???

и электроника
Микроэлектроника
Методы диагностики и анализа микро и наносистем
Элементы и

приборы наноэлектроники
Физико-химия наноструктурированных материалов
Компьютерное моделирование
Инженерная и компьютерная графика