• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Транзистор в виде атомного реле

Транзистор в виде атомного реле
Весьма интересна идея создания своеобразного транзистора в виде атомного реле, основанная на том, что минимальными частицами, способными удержать отдельный электрон проводимости, являются атомы и молекулы. Транзистор в виде атомного реле состоит из атомного провода, управляющего затвора, устанавливающего реле в исходное состояние (рис. 2.10, а, б). Полем управляющего затвора один из атомов в моно- атомном проводе выбивается из своего положения (рис. 2.10, б) и возвращается в исходное состояние полем другого затвора. Рассчитанные характеристики атомного реле приведены на рис. 2.10, в, г Когда реле включено (рис 2.10, а, в), электронная плотность монотонно, от атома к атому, изменяется во времени (характерные значения - единицы фемтосекунд на атом). Если реле выключено (рис. 2.10, б, г), максимум электронной плотности смещается от положения отсутствующего атома.


Кроме того, предполагается разработать молекулярные одноэлектронные ключи, состоящие из проводящих и изолирующих молекул - квантовых точек и туннельных барьеров. На таких молекулярных элементах, по оценкам специалистов, можно создать суперкомпьютер площадью 200 мкм2, содержащий 107 логически элементов и 109 элементов памяти. Тактовая частота такого миниатюрного гиганта может достигать 1012 Гц.
Сегодня эта идея, как и многие другие, кажется фантастической. По-видимому, только следующему поколению специалисте удастся их реализовать.

Если вернуться к технологическим проблемам наноэлектроники сегодняшнего дня, то можно сделать следующие краткие выводы. Результаты теоретических и экспериментальных работ показывают, что МДП-транзисторы сохранят свойства, необходимые дл применения в МОП-схемах, вплоть до длины канала, равной 6 m что ограничивается не фундаментальными пределами, а возможностью конструирования вертикального двухзатворного МДП-транзистора.

Применение МДП-транзисторов с длиной канала 10-нм позволит разместить на кристалле 3,2-3,2 см 109 вентилей. При тактовой частоте 5 ГГц рассеиваемая мощность составит 250 Вт. В следующем десятилетии на кристалле размером 5,5-5,5 см предполагается реализовать энергонезависимую память с произвольной выборкой и рассеиваемой мощностью 100 Вт.

При создании одноэлектронных схем, работающих при комнатной температуре, предстоит решить технологические проблемы формирования туннельно связанных островков чрезвычайно малых размеров. Туннельно-резонансные и другие гетероструктурные приборы, вероятно, найдут применение в специализированных электронных устройствах, а не в сверхбольших интегральных схемах широкого применения, таких как процессоры и запоминающие устройства.

Технологии и фундаментальные знания

Технология - совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или полуфабрикатов...

читать далее

Начало развития твердотельной электроники

Толчком для развития твердотельной электроники послужили долгое время необъяснимые физические загадки, называемые...

читать далее

В последнее время широко используется силицидная технология, включающая операцию осаждения тонкого слоя титана...

читать далее