ласть електроніки <# «justify"> Наноелектроніка є новою областю науки і техніки, що формується сьогодні на основі останніх досягнень фізики твердого тіла, квантової електроніки, фізичної хімії та технології напівпровідникової електроніки. Її зміст визначається необхідністю встановлення фундаментальних закономірностей, що визначають фізико-хімічні особливості формування нанорозмірних структур (структур з розміром від одиниць до десятків нанометрів, 1 нм=10 - 9 м), їх електронні та оптичні властивості. Дослідження в області наноелектроніки важливі для розробки нових принципів, а разом з ними і нового покоління надмініатюрних супербистродействующіх систем обробки інформації.
Поняття «інформаційні системи» включає всі пристрої, що забезпечують отримання, обробку та передачу інформації. Це різні датчики, що перетворюють зовнішні впливи (звук, зображення у вигляді світлового поля різної локальної інтенсивності, тиск, температура, хімічний склад середовища та ін) в електричні сигнали, це електронні системи перетворення і обробки цих сигналів на основі комп'ютерної техніки і, нарешті, це засоби радіозв'язку і телекомунікацій. Інформація в цих системах дається або у вигляді безперервного електричного сигналу - аналогова форма кодування інформації, або у вигляді послідовності електричних імпульсів - цифрова форма кодування. При аналоговому кодуванні необхідна інформація представляється відповідною амплітудою або частотою коливань безперервного електричного сигналу. У цифровій формі інформація виражається у вигляді двійкового коду, що задається електричним імпульсом, для якого логічного стану «0» відповідає відсутність електричної напруги (або струму), а станом «1»- Його наявність. Цифрові коди завдяки гарній захищеності від помилок і перешкод, високим швидкостям обробки в обчислювальних системах і високої щільності передачі по каналах зв'язку отримали переважне поширення в сучасних інформаційних системах. Їх основним елементом є електронний прилад з двома стійкими електричними станами, відповідними логічному 0 і 1. Типові конструкції таких приладів та їх еволюція в міру розвитку електроніки показані на рис. <# «250» src=«doc_zip4.jpg» />
Рис. 4. Елементи інформаційних систем
Першим електронним перемикальним приладом був вакуумний діод, запатентований в 1904 році англійцем Д.А. Флемінгом. З тих пір розвиток електроніки відзначено винаходом і практичним освоєнням вакуумного тріода (1906 рік, Л. де Форест і Р. Либен) і напівпровідникового транзистора (1947 рік, В. Браттейн, Дж. Бардін, У. Шоклі), а потім інтегральних мікросхем на кремнії (1958-1959 роки), що поклав початок новому напряму в електроніці - мікроелектроніці. Головною тенденцією цього розвитку є зменшення розмірів приладових структур. У сучасних інтегральних мікросхемах вони складають одиниці і десяті частки мікрона (1 мкм=10-6 м).
У міру наближення розмірів твердотільних структур до нанометровій області (1 нм=0,001 мкм=10-9 м), а це утворення з одиниць і десятків атомів, все більше проявляються квантові властивості електрона. У його поведінці переважаючими стають хвильові закономірності, характерні для квантових частинок. З одного боку, це призводить до порушення працездатності класичних транзисторів, що використовують закономірності поведінки електрона як класичної частинки, а з іншого - відкриває перспективи створення нових унікальних перемикаючих, запам'ятовуючих і підсилюють елементів для інформаційних систем.
О...
