Nanoelektronik

Als Nanoelektronik Wird integrierten Schaltkreise bezeichnet, Derens Strukturbreiten (kleinste, über Strukturierungsverfahren Wie Lithographie realisierbare Abmessung bei integrierten Schaltkreisen) unter 100 nm Liegen. Allerdings ist stirbt Nur eine Grobe Einordnung und der Begriff der Nanoelektronik unterliegt keiner Zeichenfolge Definition , dann gibt Übergang between Mikroelektronik und Nanoelektronik fließend verlauft.

Hintergrund

Jene Strukturen in der Mikroelektronik wurden im Licht von Jahrzehnten, kleiner, vgl. Skalierung (Mikroelektronik) . Derzeit (2017) wurde in den Microelectronics Products mit minimalen Strukturbreiten von 0,014 μm erhalten. 14 nm wiederhergestellt. Dazu kommt nicht Diesel oder Diesel bzw. Modifizierte Herstellungsprinciples wie vor 20 Jahren zum Einsatz, wenn die kleinsten Strukturbreiten in einem integrierten Schaltkreis oder bovinen Ein Mikrometer. Diese Entwicklung wird sich auch in den nächsten Jahren fortsetzen, noch geringe oder kostspielige Bauteile. Aufgrund dieser Entwicklung wird als NanoelektronikDiese Effekte sind inhärent, ohne dass die „konventionellen“ Konzepte zugrunde gelegt werden.

Grundmaterial für sterben mehrere Mikroelektronik Bild seit Jahrzehnten in dem Halbleiter Silizium . Verantwortlich Dafür ist unter Anderem sterben Beherrschung Dezember Einkristall -Herstellungsprozesses und vor Allem Kombination mit Seinem Oxid (die Siliziumdioxid ), das als Isolator eingesetzt Wird und sehr gute Haftungseigenschaften auf silicon Besitzt. Die Entwicklung der bisherige Herstellungsprozesse für Siliziumeinkristalle ermöglicht mittlerweile großvolumige herstellung Qualitativ hochwertiger Kris Talle für Substrat (die Wafer ) mit Durchmessern von 300 mm.

Wenn es um meine sinkende Struktur geht, werden Leckströme und Quanteffekte immer stärker, auffällig, wird in den nächsten Jahren werden, neue Konzepte, wie Y-Transistor, Und Materialien in dem Herstellungsprozess zu integrierte. Nur so Wird es Möglich sein, weiterhin sterben Leistung ELEKTRONISCHER Komponente zu steigern und gleichzeitig sterben Kosten zu Reduziert. Das Ende of this Entwicklung Würde in den Letzten JAHREN zwanzig Zwar mehrmals prognostiziert, sterben bestehenden Probleme, insbesondere sterben für unüberwindbar gehaltenen Physikalisch Grenzen im Herstellungsprozess, Könnte aber immer wieder überwunden Werden. Trotzdem Wird die „Konventionell“ Konzepte irgendwann ausgeschöpft sein, und es wird sein Notwendig, Völlig neue Konzepte zu Entwickeln.

Ein Beispiel ist die Ultraviolette Lithographie (EUVL). Für die nächsten Jahre wollten wir ein Miniaturgerät für 16 nm und mehr bereitstellen. Die konventionelle Photolithographie – (2012) UV-Licht mit einer Wellenlänge von 193 nm ( Argonfluorid – Excimerlaser ) – unterstützt von jodoch aus physikalischen Gründen an ihrer Grenze. Danebben wurde von den Bischöfen selbstständig.

Zielsetzung und Einsatzfelder

Ziel der Nanoelektronik ist es, elektronische Bauteile bis in den Nanometerbereich zu kleiner, um endlich Rechenfähigkeiten und der Geschwindigkeit von Computerchips zu steigern. Dazu sollen von der Elektronik Nanostrukturen erhalten und verwendet werden. Daneben gilt es, den Aufbau von Computerchips zu optimieren. Die Gesetze der Quantenphysik sind für die Elektronik nuzbar zugelassen worden.

Weiterhin soll Nanoelektronik bessere Technik und Geräte sterben für Elektronikfertigung liefern und Durch neuartige Schaltung und Bauelemente sterben Logisch Verknüpfung, Speicherung und VERARBEITUNG von Daten optimieren sterben. Es wird erwartet, analog zur Entwicklung Dass der Mikroelektronik der technischen Fortschritt in nahezu allen Branchen positiv beeinflusst Wird und that im Plan Ergebnis Eine noch Höhere Funktionalität von Gerat bei geringeren dieters vorliegen Wird.

Einsatzfelder für sterben Nanoelektronik Ist Die Unterhaltungselektronik , sterben AUTOMATISIERUNGS , sterben Medizintechnik , mobile Kommunikationsgeräte , Computer – , Navigation , SENSORIK , Autos und alle Bereich technikorientierter Forschung, in Denen MESSGERäTE Höchste Präzision zum Einsatz kommen.

Siehe auch

  • Nanotechnologie

Literatur

  • Charles M. Lieber : Der unglaubliche schrumpfende Kreislauf. In: Wissenschaftlicher Amerikaner . 17, Nein. 3, 2001, S. 58-64.
  • Technology Forecast: 2000 – Von Atomen zu Systemen: Eine Perspektive auf Technologie , PricewaterhouseCoopers Technology Center, 2000, ISBN 189186503X .
  • Jean-Baptiste Waldner: Nanoskope & Schwarmintelligenz. ISTE, London 2007, ISBN 1847040020 .
  • Ulla Burchardt, Thomas Feist, René Röspel, Martin Neumann, Petra Sitte, Hans-Josef Fell: Technik: Innovationsbericht – Wettbewerbsfähigkeit Der Europäische Wirtschaft im hinblick auf sterben EU Beihilfepolitik – am beispiel der Nanoelektronik (PDF, 1.5 MB). 3. März 2011 Drucksache 17/4982, ISSN  0722-8333 (Herausgeber: Deutscher Bundestag)

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