Составители:
59
Рис. 4.3. Схемы логических элементов ИЛИ-НЕ, выполненные по
технологиям ТТЛ и КМОП (иллюстрация из [4.3])
Современная цифровая техника построена, в основном, по
полупроводниковой технологии на КМОП-транзисторах, которые в 1990-
е гг. вытеснили биполярные транзисторы из цифровой техники. Основой
самых быстродействующих микропроцессоров сегодня является
технология «кремний на диэлектрике» (SOI). Что касается
быстродействия, то, в отличие от транзисторов, для которых основной
параметр частота, для ИС не менее важным параметром является длина
затвора, задающая плотность компоновки элементов. Поскольку
изготовить быстрый транзистор недостаточно – требуется еще уместить
их на небольшой площади. Длина затвора транзистора с традиционной
планарной МОП-структурой от 10 мкм в 70-х годах до 130 нм,
достигнутых к 2001 г., эволюционировала путем простого
масштабирования, т.е. уменьшения длины затвора, толщины диэлектрика
и глубины залегания p-n-переходов. Дальнейший прогресс связан с
переходом от использования света к электронно-лучевой литографии,
переходом на новые материалы (напряженный кремний, германий,
индий, арсенид галлия) отказ от «плоскостной» структуры транзистора.
В 2008 г. характеристический размер транзистора достиг 45 нм, в 2009
были представлены микросхемы, выполненные по технологии 22 нм.
При линейной экстраполяции существующих технологий один из
«пределов» настанет в 2020 г., когда размеры элементов уровня, на
котором их поведение будет описываться не электроникой, а квантовой
физикой. Следующим фундаментальным пределом для электроники
может считаться точность определения положения электрона в
пространстве, которой является комптоновская длина волны:
λ
c
= h/m
e
c = 2,4×10
-12
м = 0,002 нм, где h – постоянная Планка, m
e
–
масса электрона, с – скорость света.
Дата достижения этого «предела» попадает на 2030-е гг. [4.4].
§4.3. Квантово-размерные структуры [4.5]
В последнее время в микро- и оптоэлектронике все шире
используются структуры, в которых проявляется эффект размерного
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- …
- следующая ›
- последняя »
