Nanoelektronika - Ma’lumotlar o‘zgartiruvchi standart sxemalarni qamragan analog tizimlar dunyosi bilan kompyuterlar...

|
Ma’lumotlar o‘zgartiruvchi standart sxemalarni qamragan analog tizimlar dunyosi bilan kompyuterlar tizimlarining o‘zaro ta’sirlari bilan bog‘liq muammolar haqida ma’lumot bering
|
bet | 17/19 | Sana | 07.01.2024 | Hajmi | 223,53 Kb. | | #131742 |
Bog'liq 18-25Nanoelektronika fan va texnikaning nanometr oʻlchamdagi elementlari boʻlgan, ishlashi kvant effektlariga asoslangan elektron qurilmalarni yaratish, tadqiq qilish va qoʻllash bilan shugʻullanadi. [1]
"Nanoelektronika" atamasi " mikroelektronika " atamasi bilan bog'liq emas , chunki nano o'lchamlar aniq emas va shartli. Mikroelektronikadagi elektronikaning klassik qonunlaridan farqli o'laroq , kvant effektlari nanoelektron qurilmalarning ishlashi uchun asos bo'lib xizmat qiladi : kvant sig'imi [2] , kinetik induktivlik [2] , kvant o'tkazuvchanligi [2] , plazmonlar [2] , ikki o'lchovli elektron gaz [2]va boshqalar. Buning yordamida nafaqat xususiyatlarning o'ziga xos nomenklaturasi, balki ulardan foydalanishning yangi istiqbollari ham paydo bo'ladi. Xususan, agar mikro o'lchamdan nano o'lchamga o'tish paytida kvant effektlari asosan parazit bo'lsa (masalan, zaryad tashuvchilarning tunnellanishi klassik tranzistorning ishlashiga xalaqit bera boshlaydi ), u holda kvantdan foydalanadigan elektronika. effektlar allaqachon nanoheterostrukturali elektronikaning asosi hisoblanadi.
4 MDYA tranzistorida yasalgan mantiqiy elementlar.
Diskret MDY — tranzistorlaming VI bobda keltirilgan tuzilish
sxemalari va parametrlari integral texnologiya uchun ham qo'llanilishi mumkin. Bunda MDY — tranzistorlar asosida IMSlar tayyorlash texnologiyasi BTlar asosida IMSlar tayyorlash texnologiyasiga qaraganda ancha sodda bo‘lib, u ikkita omil bilan bog‘liq: 1) kanallari bir xil o ‘tkazuvchanlikka ega integral MDY — tranzistorlar uchun tuzilmalarni izolatsiyalash operatsiyasi talab etilmaydi. Asos hamma vaqt istok va stokga nisbatan teskari o'tkazuvchanlikka ega bo‘ladi.
Shuning uchun istok — asos va stok — asos p—n o'tishlaming biri kuchlanishning ixtiyoriy qutbida stok orasida teskari ulanadi va izolatsiyani ta ’minlaydi;
2) barcha tayyorlash jarayoni faqat MDY — tuzilmani hosil qilishga olib kelinadi, chunki u nafaqat tranzistorlar sifatida, balki rezistorlar va kondensatorlar sifatida ham ishlatiladi.
Shunday bo‘lishiga qaramasdan, kristalda yonma-yon joylashgan va turli o ‘tkazuvchanlikli kanallarga ega komplementar MDY — tranzistorlarda (KMDY) izolatsiya talab etiladi. Izolyatsiyalash uchun tranzistorlardan birini izolatsiyalovchi cho‘ntakchaga joylashtirish kerak
bo‘ladi. Masalan, agar asos sifatida p — kremniy ishlatilsa, p — kanalli tranzistor uchun awal n — turli cho‘ntakcha tayyorlanishi kerak.
MDY — tranzistorlar asosidagi IMSlar planar texnologiya asosida yaratiladi. Bu texnologiyada kremniy sirtida oksidlash, fotolitografiya va ochilgan “darcha”larga kiritmalar diffuziyasini amalga oshirish ilgaridek bajariladi.
MDY — tranzistorli IMSlar yaratishda zatvor ostidagi dielektrik qatlamni hosil qilish eng murakkab jarayon bo‘lgani uchun unga alohida talablar qo‘yiladi. Xarakteristika tikligini oshirish uchun (6.18)ga muvofiq zatvor osti dielektrikning qalinligi kamaytirilishi kerak. Oxirgi 40 yil ichida dielektrik material sifatida asosan kremniy ikki oksidi ( S i0 2) q o 'lla n ilib keldi, za tv o r esa k remniydan tay y o rlan d i.
Mikrosxemalarning har bir yangi avlodiga o ‘tish bilan izolatsiyalovchi qatlam qalinligi kichrayib bordi. Lekin, SiO: qatlam yupqalanishi bilan sizilish toklari oshadi, ortiqcha issiqlik ajralishlar paydo bo‘ladi va tranzistor holatini boshqarish og'irlashadi.
Bugungi kunda Intel korporatsiyasi tomonidan ishlab chiqarilayotgan tranzistorlarda zatvor osti dielektrigining qalinligi (S i0 2) 1,2 nm ni, yoki besh atom qatlamni tashkil etmoqda.
2007-yildan buyon 45 nmli ishlab chiqarish texnologiyasiga o ‘tildi. Bu texnologiyada kichik sizilish tokli tranzistorlar zatvorlarini hosil qilishda dielektrik sifatida yuqori dielektrik singdiruvchanlikka ega bo‘lgan gafniy tuzlari asosidagi high — к material ishlatilmoqda. Natijada, qalinroq dielektrik ishlatish va sizilish tokini o ‘n martadan ko‘proq kamaytirish imkoni tug'ildi. Lekin, yangi material kremniyli zatvor bilan “chiqishmadi”. Shunda zatvor sifatida materiallarning yangi turini ishlatish taklif etildi, natijada ular asosidagi tranzistorlar ulanishi va uzilishi uchun 30% kam energiya sarflanishiga erishildi. Yangi texnologiya bir xil yuzada joylashadigan tranzistorlar sonini ikki marta oshirish imkonini berdi. MDY — tranzistorlar ichida metall — nitrid kremniy — dielektrik - yarimo‘tkazgich (MNDYA) tranzistorlar (7.7, a-rasm) alohida o ‘rin tutadi.
Bunday tranzistorlar xotira elementi rolini bajaradi va qayta dasturlanuvchi xotira qurilmalar asosini tashkil etadi. Ushbu tranzistor dielektrigi ikki qatlamdan: qalinligi 2-^5 nmni tashkil etuvchi SiO, va kremniy oksidi ustiga purkalgan 0,05^0,1 mkm qalinlikdagi Si,N4 kremniy nitrididan tashkil topadi. Mantiqiy 1 ni hosil qilish uchun zatvorga qisqa (100 mks) musbat impuls beriladi, bunda elektronlar asosdan yupqa SiO, orqali tunnel o ‘tib ikki qatlam chegarasida to'planadi, chunki qalin Si3N4 qatlam elektronlarni o ‘tkazmaydi. To‘plangan zaryad mantiqiy 1 ni yozishda berilgan impuls o ‘chirilgandan so‘ng ham saqlanib qoladi. Bo‘sag‘aviy kuchlanish U0] qiymati U02 gacha qiymatli impuls berilgandan so‘ng kamayadi.
Axborotni o ‘qish uchun tranzistor zatvoriga Ucr kuchlanish beriladi. MNDYA — tranzistor tuzilmasi (a) va stok-zatvor VAXi (b).
Uning absolut qiymati Uot va U02 orasida bo‘lish kerak. Agar mantiqiy 1 yozilgan bo‘lsa, tranzistor ochiq, agar mantiqiy 0 bo‘lsa — berkligicha
5. Zamonaviy elektronika va sxemalardagi diskret qurilmalardan integral sxemalargacha rivojlanishining tarixiy davrlari va rivojlanish istiqbollari.Zamonaviy elektronika va sxemalardagi diskret qurilmalardan integral sxemalargacha rivojlanishining tarixiy davrlari va rivojlanish istiqbollari:Elektronikaga oid diskret qurilmalar (masalan, tranzistorlar, diodlar, rezistorlar, kondensatorlar) ko'plab yillar davomida rivojlangan bo'lsa-da, integral sxemalarga o'tish rivojlanish tarixiy davrining boshlanishi 1960-yillarda bo'ldi. Integral sxemalar, ko'pgina qurilmalar (tranzistorlar, diodlar, rezistorlar, kondensatorlar) va boshqa qo'shimcha komponentlardan iborat bo'lgan kompleks sxemalardir. Ushbu qurilmalar yordamida elektronik hodisalar muvaffaqiyatli ishlaydi.Integral sxemalar ko'plab foydalar bilan kelib chiqdi. Ulardan ba'zilari:- Yuqori tarkibiy integratsiya darajasi: Integral sxemalarda ko'pgina komponentlar bir xususiy fazoda bir aralashishi mumkin bo'lgan o'zaro bog'langan bo'lib, bu esa integrlanmagan qurilmalarga nisbatan kattaroq integratsiya darajasiga ega bo'lishini ta'minlaydi.- Ishga tushirishning soddaligi: Integral sxemalarni ishga tushirishning osonligi sababli ular tez ishlaydi va texnikadan ko'ra qulayliklar yaratadi.- Kichik o'lchamdagi yadro: Integral sxemalar o'lchamlari kichik bo'lishi mumkin bo'lgan uchun, ular avtomatlashtirish uchun keng imkoniyatlar beradi.- Engil sinalga moslashish: Integral sxemalar, ichki ikki tomonlama muxofaza qurilmalaridan foydalanish orqali engil sinalga moslashish uchun ideal bo'lganlari mavjud.- Baland frekansli hodisalarni amalga oshirish: Integral sxemalar yuqori frekanslarda ishlovchi va mamlakatga uchramasligi muhim bo'lgan yengil komponentlar bilan amalga oshirish mumkin
25-bilet
1. . OKga qo‘yiladigan talablar. OK turlari. OK asosiy parametrlari
OK ideal kuchaytirgich element hisoblanadi va butun analog elektronikaning asosini tashkil etadi. OK yetarlicha murakkab tuzilmaga ega bo‘lib, yagona kristall yuzasida bajariladi va birvarakayiga ko‘p miqdorda ishlab chiqariladi. Shuning uchun OKni diod, tranzistor va x.z. kabi elektron sxemalarning sodda elementi kabi qarash mumkin. Hozirgi kunda OKlarning yuzlab turi ishlab chiqariladi, kichik o‘lchamga ega va juda arzon hisoblanadi.
Katta kuchaytirish olish uchun OKlar ikki yoki uch bosqichli o‘zgarmas tok kuchaytirgichlari asosida quriladi.
2 – rasmda uch bosqichli OK tuzilmasi keltirilgan.
2 – rasm.
. OKlarda doim chiziqli yoki nochiziqli zanjir ko‘rinishidagi chuqur manfiy teskari aloqa bajarilgan bo‘ladi. MTA xossalari OK asosida turli analog va impuls elektron quurilmalar yaratish imkonini beradi.
Bunday sxemalarni ishlash prinsipini tushunish va ularni taxminiy tahlil qilish uchun ideal operatsion kuchaytirgich tushunchasi kiritiladi
OKning differensial ulanish sxemasi keltirilgan. Kirxgof qonuniga binoan . Bundan v) xossa bo‘lsa, u holda .
; ;
;
2. .IMS chiqish kaskadlari,turlari va ishlash prinsiplari.
|
|
Bosh sahifa
Aloqalar
Bosh sahifa
Ma’lumotlar o‘zgartiruvchi standart sxemalarni qamragan analog tizimlar dunyosi bilan kompyuterlar tizimlarining o‘zaro ta’sirlari bilan bog‘liq muammolar haqida ma’lumot bering
|