що туннелирование через них набуває резонансний характер, тобто тунельно просочитися через таку структуру можуть лише електрони з певною енергією.
Іншим специфічним проявом квантового обмеження є одноелектронне туннелирование в умовах кулоновской блокади (рис. 4 <# «justify">
Рис. 6. Одноелектронне туннелирование в умовах кулоновской блокади
наноелектронні елементи інформаційних систем
У транзисторах на квантових ефектах хвильова природа електронів і відповідні явища стають основоположними в їх роботі. Це досягається в напівпровідникових структурах з розмірами, зменшеними до 10 нм і нижче. Одними з перших з'явилися елементи на резонансному тунелюванні. Явище резонансного тунелювання було вперше описане в 1958 році японським дослідником Л. Ісакі і детально досліджувався їм до 1974 року. Однак всебічне теоретичне обгрунтування та експериментальні транзистори на резонансному тунелюванні з'явилися лише на початку 90-х років. Транзистори на резонансному тунелюванні являють собою двобар'єрної діод на квантових ямах, у якого потенціал ям і відповідні резонансні умови контролюються третьою електродом. Ці транзистори мають частоти перемикання порядку 10 12 гц, що в 100-1000 разів вище, ніж у самих кращих кремнієвих транзисторів з сучасних інтегральних мікросхем. Є пропозиції щодо створення на таких транзисторах осередків статичної пам'яті та інших елементів для обчислювальних систем.
У 1986 році радянськими вченими К.К. Ліхарева і Д.В. Аверіним, що вивчали одноелектронне туннелирование, був запропонований, а пізніше і випробуваний одноелектронний транзистор на ефекті кулоновской блокади. У його конструкції, що складається з двох послідовно включених тунельних переходів (рис. <# «justify"> Розроблені в останні роки наноелектронні елементи по своїй мініатюрності, швидкодії і споживаної потужності складають серйозну конкуренцію традиційним напівпровідниковим транзисторам і інтегральних мікросхем на їх основі як головним елементам інформаційних систем. Вже сьогодні техніка впритул наблизилася до теоретичної можливості запам'ятовувати і передавати 1 біт інформації (0 і 1) за допомогою одного електрона, локалізація якого в просторі може бути задана одним атомом. Чекає практичного вирішення і ідея аналогічних одинфотонних елементів. Широке застосування одноелектронних і одинфотонних елементів для створення інформаційних систем поки стримується недостатньою їх вивченістю, а головне, необхідністю володіти технологією - нанотехнологией, що дозволяє конструювати необхідні структури з окремих атомів. Такі можливості існують тільки в дослідницьких лабораторіях. Однак сучасні темпи розвитку електроніки дозволяють впевнено прогнозувати промислове освоєння нанотехнології, а разом з нею і наноелектроніки вже на початку XXI века/19 / / 32 /.
. Наноелектроніка в Росії
У Росії роботи з розробки нанотехнологій розпочаті ще 50 років тому, але слабо фінансуються і ведуться тільки в рамках галузевих програм. До теперішнього часу назріла необхідність формування програми загальнофедерального масштабу з урахуванням визнання важливої ??ролі нанотехнологій на найвищому державному рівні.
Широкомасштабне і скоординоване розгортання на базі існуючого доробку робіт в області нанотехнологій дозволить Росії відновити і підтримувати паритет з провідними держава...
