улами. Нанотехнології в мікроелектроніці - досить гаряче обговорювана в даний час тема, їй присвячені сотні наукових конференцій та семінарів на рік. Тільки в 2002 і 2003 роках витрати Intel на проведення наукових досліджень в області нанотехнологій в мікроелектроніці склали більше 4 мільярдів доларів. Щоб мікропроцесори з десятками і сотнями мільйонів транзисторів не перетворилися попутно в мікрохвильові печі (а така перспектива при роботі процесорів на частотах в одиниці ГГц, на жаль, є), Intel веде дослідження в області нанотехнологій в мікроелектроніці. Вже припав бар'єр геометричного дозволу в 0,1 мкм або 100 нм. А за допомогою установок фотолітографії з жорсткими ультрафіолетовими променями вже вдалося отримати дозвіл менше 40-50 нм. Товщина діелектрика польових транзисторів нині становить менше 1,2 нм, що досягається створенням самоформірующіхся шарів діелектрика з товщиною в 3-5 атомних шарів. Для поліпшення електричних характеристик кремнію використовується його розтягнення (напружений кремній), що покращує атомарну структуру матеріалу.
Замість алюмінію для провідників все частіше застосовується мідь - матеріал з меншим питомим опором. Вже нинішній рівень розвитку нанотехнологій в мікроелектроніці дозволяє створювати пластини і навіть трубки товщиною в атомний шар, так що можливості цього напряму майже безмежні. Вони і служать гарантією того, що закон Мура буде дотримуватися ще багато років. Закон Мура (1975 рік) свідчить, що число інтегральних транзисторів на кристалах мікросхем (насамперед мікропроцесорів) буде подвоюватися кожні півтора-два роки. Масове поширення персональних ЕОМ змінило вимоги до програм. Головними з цих вимог стали: простота правил роботи, естетичність, надійність програм, універсальність їх функцій, простота навчання роботі на комп'ютерах.
Нанотехнології в мікроелектроніці розвиваються впевненими кроками. На даний час в Росії створюються наукові центри і відкриваються факультети в ВУЗах, орієнтовані на вивчення нанотехнологій і їх розвиток.
Зараз роботи в області нанотехнологій ведуться в чотирьох основних напрямках:
молекулярна електроніка;
біохімічні та органічні рішення;
квазімеханіческіе рішення на основі нанотрубок;
квантові комп'ютери.
Молекулярна електроніка.
Можливість використання молекулярних матеріалів і окремих молекул як активних елементів електроніки вже давно привертає увагу дослідників різних галузей науки. Однак тільки останнім часом, коли стали практично відчутні кордону потенційних можливостей напівпровідникової технології, інтерес до молекулярної ідеології побудови базових елементів електроніки перейшов в русло активних і цілеспрямованих досліджень, які стали сьогодні одним з найважливіших і багатообіцяючих науково-технічних напрямів електроніки.
Подальші перспективи розвитку електроніки зв'язуються зі створенням пристроїв, що використовують квантові явища, в яких рахунок вже йде на одиниці електронів. Останнім часом широко ведуться теоретичні та експериментальні дослідження штучно створюваних низькорозмірних структур; квантових шарів, дротів і точок. Очікується, що специфічні квантові явища, що спостерігаються в цих системах, можуть лягти в основу створення принципово нового типу електронних приладів.
Основна увага була зосереджена на молекулярних системах не випадково. По-перше, молекула являє собою ідеальну квантову структуру, що складається з окремих атомів, рух електронів по якій задається квантово-хімічними законами і є природним межею мініатюризації. Інший, не менш важливою особливістю молекулярної технології, є те, що створення подібних квантових структур значною мірою полегшено тим, що в основі їх створення лежить принцип самосборки. Здатність атомів і молекул за певних умов мимовільно з'єднуватися в наперед задані молекулярні освіти є засобом організації мікроскопічних квантових структур; оперування з молекулами зумовлює і шлях їх створення. Саме синтез молекулярної системи є першим актом самосборки відповідних пристроїв. В даний час ведеться інтенсивний пошук концепцій розвитку молекулярної електроніки і фізичних принципів функціонування, і розробляються основи побудови базових елементів. Для вирішення поставлених завдань і концентрації зусиль дослідників, що працюють в різних галузях знань, у всіх індустріально розвинених країнах створюються Центри молекулярної електроніки, об'єднані лабораторії, проводяться міжнародні конференції та семінари.
Біохімічні та органічні рішення.
Сьогодні біофізики виявили вже більше п'ятдесяти сполук, на основі яких можуть бути побудовані процесори-моделі різних нелінійних задач. Окремої уваги заслуговують розробки нового типу процесора - білкового.
