Олимпиада НИЯУ МИФИ "Наноэлектроника"

История развития транзисторов

VAL — Thu, 25 Nov 2010 20:51:16 GMT

История развития транзисторов

Quote

Рождение твердотельной электроники можно отнести к 1833 году. Именно тогда Майкл Фарадей экспериментируя с сульфидом серебра, обнаружил, что проводимость данного вещества растет с повышением температуры, в противоположность проводимости металлов, которая в этом случае уменьшается. Это явление Фарадей не смог объяснить.

Следующим этапом в развитии твердотельной электроники стал 1874 год, когда немецкий физик Фердинанд Браун опубликовал свою статью в одном из журналов, где он описал важнейшее свойство полупроводников (на примере серных металлов) - возможность проводить ток только в одном направлении. Браун тщетно пытается объяснить, противоречащее закону Ома, выпрямляющее свойство контакта полупроводника с металлом, проводя все новые и новые исследования. Браун не сумел объяснить такое свойство полупроводников и его современники не уделили должного внимания этому явлению.

Появление транзистора в XX веке стало переворотным моментом в развитии электроники. Это изобретение связано со многими именами великих ученых.

В 1906 году американский инженер Гринлиф Виттер Пикард получил патент на кристаллический детектор. Такой детектор представлял собой тонкий металлический проводник, с помощью которого осуществлялся контакт с поверхностью металла. Появление множества конструкций такого детектора, не принесло желаемых результатов, а появление в это время электронных ламп сводит на нет все усилия создать полупроводниковое устройство отвечающее требованиям того времени.

Первые патенты на принцип работы полевых транзисторов были зарегистрированы в Германии в 1928 году на имя Юлия Эдгара Лилиенфельда. Немецкий физик Оскар Хейл в 1934 году запатентовал полевой транзистор.

Полевые транзисторы основаны на простом электростатическом эффекте поля, по физическим процессам они проще биполярных транзисторов, и поэтому они придуманы и запатентованы, задолго до биполярных транзисторов. Тем не менее, первый МОП-транзистор, составляющий основу микроэлектроники, был изготовлен позже биполярного транзистора в 1960 году. И только в 90-х годах XX века во времена лавинного развития компьютерной техники, МОП-технология получила массовое распространение и стала доминировать над биполярной.

Полностью здесь!

Мур (Intel) и Хокинс: о мозге, компьютерах и AI

VAL — Mon, 08 Nov 2010 12:44:36 GMT

Гордон Мур (глава Intel) и Джефф Хокинс (разработчик PALM): о изучении мозга, компьютерах, наноэлектронике и AI

Из книги: Хокинс Д., Блейксли С., Об интеллекте. – М.: ООО «И.Д. Вильямс» - 2007. – 240 с.
Эта книга стоит на одном из первых мест в списке литературы в книге, которую я сейчас пишу...

Собственно на с. 19 Джефф Хокинс (родился в 1957 г.) пишет (цитирую письмо Г. Муру):

Quote

Уважаемый мистер Мур,
я предлагаю создать научную группу, которая занималась бы исследованием человеческого мозга. вначале она может состоять из одного человека, и я готов им стать. Я глубоко убежден, что близок к разгадке, которая позволит осуществить новый качественный переворот в сфере микроэлектроники...
С уважением, Джефф Хокинс

И далее:

Quote

...Мур познакомил меня с главным научным сотрудником Интел Тэдом Хоффом, который был тогда известен благодаря двум вещам. Об одноя я знал - Хофф работал в группе, которая изобрела первый микропроцессор. А вот вторая, о которой я даже не подозревал, состояла в том, что в свое время он занимался теорией нейронный сетей...

Фотонные кристаллы

VAL — Thu, 20 May 2010 16:29:29 GMT

Фотонные кристаллы1. Нанотехнологии. Азбука для всех / под ред. Ю. Третьякова. – М.: Физматлит, 2010. – 2-е изд., испр. и доп. – 368 с.

"Фотонный кристалл - это оптическая среда, в которой происходит периодическое изменение коэффициента преломления на масштабе, сопоставимом с длиной волны света видимого и ближнего инфракрасного диапазонов" [1].
С сайта НАНОМЕТР.РУ

История наноэлектроники

Rawn — Sun, 24 May 2009 10:20:20 GMT

История наноэлектроники

Ю.Носов, А.Сметанов.
На пути в наноэлектронику. Исторические параллели и сопоставления
полностью статья здесь!

Quote

Историк науки, по мысли А.Эйнштейна, нередко способен глубже проникнуть в суть происходящих процессов, чем сами ученые – творцы этих процессов [2]. Наноэлектроника рождается не на пустом месте, это очередное звено в столетней истории электроники, начавшейся с изобретения вакуумного триода в 1907 году. Поэтому историко-сравнительный подход правомочен и креативен...

Quote

...история ставит вопросы, соотносит прошлое и настоящее с той целевой функцией, которая константна для электроники вообще; "незнание истории …ставит под угрозу всякую попытку действовать в настоящем" [4].

Quote

...Как любое новое крупное общественное явление, наноэлектроника требует своего философского осмысления. Все мы, от министра до инженера, в повседневной деятельности руководствуемся некими априорными установками, чаще всего интуитивно, не отдавая себе в этом отчета. Не имея общего представления, легко запутаться в частностях. Бытующий ныне так называемый прагматизм, фетишизирующий сиюминутную выгоду, в большом деле чаще всего заводит в тупик. От того, какую философию исповедуют общество и его лидеры, зависит решение сугубо практических вопросов распределения финансовых, материальных, людских ресурсов....

Изготовлен самый маленький в мире алмазный транзистор

Ylika — Thu, 21 May 2009 19:51:08 GMT

NanoWeek » 13 - 20 апреля 2009 г, No. 63 » Изготовлен самый маленький в мире алмазный транзистор
Изготовлен самый маленький в мире алмазный транзистор
Опубликовано birger — 17 Апрель, 2009 - 05:41

Длина затвора алмазного транзистора, изготовленного группой ученых из Университета Глазго (University of Glasgow), Шотландия, составляет всего 50 нм, что в 1000 раз меньше, чем толщина человеческого волоса и в 2 раза меньше, чем размеры предыдущего «рекордсмена мира» производства японской фирмы NTT.

Алмаз в настоящее время рассматривается как идеальный материал для создания следующего поколения наноразмерных электронных компонентов благодаря совершенно уникальным свойствам. У традиционных материалов – кремния, арсенида галлия – есть свои сильные и слабые стороны, в то время как алмаз практически универсален, как считает д-р Дэвид Моран (David Moran), руководивший работами по разработке транзистора.

DiamondTransistor_041609.jpg Затвор транзистора (секция в середине), разработанный группой д-ра Морана, всего 50 нм длиной, (изображение: авторов работы).

Алмазные транзисторы должны найти широкое применение, например, в устройствах медицинских томографов терагерцового диапазона, в системах безопасности автомобилей и т.д. По мнению д-ра Морана для развития таких технологий необходимы быстрые и мощные транзисторы, сохраняющие работоспособность в неблагоприятных погодных и температурных условиях. Конкурировать по совокупности параметров с алмазными транзисторами не может ни один существующий элемент.

Исходный материал для создания транзистора был выращен специалистами английской компании Element 6 методом химического осаждения из паровой фазы. Для формирования структуры транзистора на поверхности алмазной пленки использовалась технология электронно-лучевой литографии.

Евгений Биргер

Nanoelectronics with AI

Rawn — Mon, 18 May 2009 13:56:13 GMT

Nanoelectronics with AI
взгляд ВАЛа и подготовка к новой олимпиаде Наноэлектроника

Про закон VAL'a СЮДА!

Quote

Кто напишет нам про НАНО,
Тому я дал бы гроздь бананов!
Ну, а если НАНО с «мясом»?
Тот достоин – ананаса!
Ну, а если с интеллектом?
Максим напишет (я уверен!) нам «про это…»

Введение

Генезис электроники – это интересная штука. Переход от транзисторов к ИМС (интегральным микросхемам), потом и к ИНС (наносхемам), заслуживает пристального внимания интересующихся наноэлектроникой. Особенно будущих олимпийцев МИФИ.

Поэтому, хочу начать с вопросов, которые сформулированы и перечислены здесь:
url=http://nano-e.ucoz.ru/forum/10-12-1
под названием "Нано и бананонотехнологии".
Где граница? И другие спорные вопросы.

Можно ли считать перечисленное (или какую-то часть!) действительно достойным для включения в тематику рефератов новой наноолимпиады и, возможно, для формулировки специалистами (!) конкретных олимпиадных расчетных (или еще каких?) задач?
Причем, возможно получится так, что какие-то задачи пока не имеют четко проглядываемого решения.
Интересно, как будут члены жюри олимпиады оценивать решения таких задач, если они вдруг появятся.

Ну, а дальше мой взгляд на микро- и наноэлектронные парадигмы в сравнении их между собой.

IT-байки: Наночастицы золота

Rawn — Mon, 18 May 2009 13:34:26 GMT

IT-байки: Наночастицы золота против СПИДа....
Автор: Владимир Романченко
Дата: 25.05.2008
ЗДЕСЬ!

Quote

Золото, ради которого люди веками с энтузиазмом резали друг другу глотки, начинали войны и колониальные походы, в наши дни понемногу становится другом человечества. До идиллии пока далеко, но "реабилитация" золота всё же понемногу набирает обороты...

В нано!

Quote

Мне понравилась цветовая гамма картинки

А еще можно найти такие IT-байки:

Quote

Российские нанотехнологии: Весна 2008
Гатчинский центр нанотехнологий: будет ли у России Балтийская кремниевая долина?
IT-байки: синтез генома – шаг к искусственной жизни или к Преисподней?
IT-байки: виртуальная 3D реальность для медицинских нанороботов
IT-байки: водоросли - топливо будущего?
IT-байки: нанотрубки - будущее электроники?
IT-байки: ползком на орбиту или как роботы подружились с нанотрубками
IT-байки: нанотехнологии – Клондайк или панацея?
ИТ-байки: как Добрыня Никитич отчизну от нанотехнологий спасал
IT-байки: про IBM и квадриллионы байт в спичечном коробке
IT-байки: Левитация? Запросто, особенно в наномире
IT-байки: О невидимости, мнимой и настоящей

Обострение НАНО

Rawn — Mon, 18 May 2009 13:26:11 GMT

Обострение нано
Автор: Анисин, Андрей
Опубликовано в журнале "Компьютерра" №8 от 25 марта 2008 года
полностью сюда: http://offline.computerra.ru/2008/724/352194/

Quote

Я давно не был в Москве, но из телевизора и газет знаю, что если выйти на станции метро "Октябрьское поле", проехать несколько остановок до "черной головы" и проследить за взглядом Курчатова, то можно наблюдать редкое финансовое явление. За высоким забором на головы российских ученых проливается золотой дождь бюджетного финансирования.

Quote

Те читатели, что окончили среднюю школу, могут с гордостью именовать себя нанотехнологами. В школьном курсе органической химии [Сейчас это 10.й класс], например, есть лабораторная работа по синтезу сложного эфира уксусной кислоты и этилового спирта. Размер молекулы - порядка нанометра. Дальше - больше: растворы полимеров, коллоидная химия, гетерогенный катализ… Размеры частиц от десятков ангстрем до микрон. То есть как раз та область на шкале пространственного масштаба, что отводит себе новое направление - нанотехнология. А ведь эти области знания развиваются уже не одно столетие (особенно гончарное дело и строительные связующие). Я не хотел бы сводить все к "не там ищете" или "этому дала, этому дала, а этому не дала" [Сорока Белобока. Кашу], просто в очередной раз отмечаю, что корни нанотехнологий уходят в глубь тысячелетий.

Quote

Отдельно хотелось бы сказать несколько слов о наноэлектронике. Поддержание закона Мура требует разработки все новых и новых технологий. После исчерпания возможностей фотолитографии нано-технологии являются кандидатами на основное направление в отрасли - в которой, кстати, крутятся немалые деньги.

Таким образом, наличествует огромный платежеспособный спрос, конструкторская школа, и есть механизм возврата средств в короткой перспективе. Однако риски вложений в наноэлектронику сейчас очень велики. Ибо "останется только один". Одна технология получит все сливки, а остальные будут забыты. И пока не понятно, какая получит, а какие будут забыты. Желающие могут прочитать "Сумму технологии" Лема, чтобы почувствовать, что представляла собой кибернетика на этапе становления, и сравнить с тем, что мы имеем сейчас. Увидеть, так сказать, масштаб "кладбища возможностей". Возможно, это сохранит ваши деньги.

Нанотехнологии для всех

Rawn — Mon, 18 May 2009 13:19:49 GMT

посмотреть оглавление и скачать книжку (5,5 Мб) можно здесь!

Наноэлектроника и фотоприемные устройства

Rawn — Mon, 18 May 2009 13:13:34 GMT

Наноэлектроника и фотоприемные устройства