1 / 34

Perspektivní polovodičové struktury a součástky

Perspektivní polovodičové struktury a součástky. Prof. Ing. Vladislav Musil, CSc. Vysoké učení technické v Brně. Rožnov pod Radhoštěm 20.10.2011. Současný stav: Polovodičové struktury se svými rozměry dostávají do oblasti nanostruktur a technologie do oblasti nanotechnologií .  =.

darcie
Download Presentation

Perspektivní polovodičové struktury a součástky

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Perspektivní polovodičové struktury a součástky Prof. Ing. Vladislav Musil, CSc. Vysoké učení technické v Brně Rožnov pod Radhoštěm 20.10.2011

  2. Současný stav: Polovodičové struktury se svými rozměry dostávají do oblasti nanostruktur a technologie do oblasti nanotechnologií.  =

  3. Aktuální trendy současných polovodičových technologií se týkají a) vlastních integrovaných struktur a jejich zmenšování (nanostruktury), především měděné spoje, nová dielektrika s větší (high-k) a menší (low-k) dielektrickou konstantou, technologie SOI (Silicon On Insulator), technologie předpjatého křemíku (Strained Silicon, napnutý křemík), kovové hradlo (Metal gate), tranzistory s více hradly (Multi-Gate transistors), b) technologických procesů a příslušných technologických zařízení, především vývoj v oblasti fotolitografie (kde vývoj rezistů představuje hlavní slabinu současné nanoelektroniky), c) návrhu integrovaných obvodů a jejich testování, d) ekonomie a spolehlivosti výroby, e) výzkumu a návrhu nových struktur.

  4. SteveJobs / Apple

  5. Životnícyklustechnologiea 3D integrace

  6. Životnícyklustechnologiea 3D integrace

  7. Technologie pro mikroprocesory a paměti

  8. Technologie pro mikroprocesory a paměti

  9. Struktura CMOS Tri-Gate na procesu Intel 22 nmZdroj: Materiályspolečnosti Intel, www.bunnypeople.com

  10. Struktura CMOS Tri-Gate na procesu Intel 22 nmZdroj: Materiályspolečnosti Intel, www.bunnypeople.com

  11. Mikroprocesory a paměti – hlavní hráči Intel, AMD, Samsung, Global Foundries a TMSC. Paul Otellini, Intel

  12. HeterostrukturyŽores I. Alfjorov a Herbert Kroemer– Nobelova cena v r. 2000

  13. Kvantové tečky

  14. Nanostruktury splňují tři vlastnosti: · mají alespoň jeden rozměr přibližně v intervalu 1 – 100 nm, · umožňují přímou kontrolu fyzikálních a chemických vlastností struktur molekulárních rozměrů, · mohou být kombinovány tak, aby vytvářely větší struktury (zejména ovlivňováním samovolného růstu).

  15. Použití kvantových teček

  16. Použití kvantových teček

  17. Použití kvantových teček

  18. Spinotronika (magnetoelektronika)

  19. Obřímagnetorezistance Albert Fert a Peter Grünberg Nobelova cena za fyziku v roce 2007. Objev z roku 1988, první disk na bázi GMR představila IBM v roce 1997.

  20. Hlavnímodborníkemnaspinotroniku v ČR je Tomáš Jungwirth, jeden z nejcitovanějšíchčeskýchvědců, pracovník FU AV ČR a University of Nottingham. Získalprestižní Grant pro pokročilévědecképracovníkyodEvropskévýzkumnérady (ERC), ježpodporujevýznamnévědce a jejichprojekty v oblastihraničníhovýzkumu. Jde o prvnítzv. Advanced grant, kterýbyludělenčeskémužadatelina projekt z oblastivěd o neživépřírodě. Pětiletý grant je spojen s částkou 2,5 milionu EUR.

  21. Fyzikální ústav AV ČR

  22. Ověřen vliv dvouosého mechanického napětí od podložky na vlastnosti EuTiO3. Záporné kompresní i kladné tenzální napětí by mělo indukovat feromagnetickou (FM) a feroelektrickou (FE) fázi v původně antiferomagnetickém (AFM) a paraelektrickém (PE) EuTiO3. Prakticky byly studovány vrstvy na třech podložkách: LSAT (tj. (LaAlO3)0.29-(SrAl1/2Ta1/2O3)0.71), SrTiO3 a DyScO3. Pouze na poslední podložce byla pozorována FM a FE fáze.

  23. Tenkovrstevné materiály mohou mít vlivem mechanického napětí od podložky kompletně jiné vlastnosti než objemové materiály. V současné době vědci pracují na jiných tenkovrstevných materiálech, jež by měly mít požadované vlastnosti nad pokojovou teplotou. Magnetické vlastnosti takovýchto vrstev by se měly dát rychle ovládat elektrickým polem.

  24. Nanotechnologie v Brně • * NETME Centre – Nové technologie pro strojírenství; VUT (768 milionů korun) • * Aplikační a vývojové laboratoře pokročilých mikrotechnologií a nanotechnologií; Ústav přístrojové techniky AV ČR (433 milionů Kč) • * Centra materiálového výzkumu; VUT (233 milionů Kč) • * SIX – Centrum senzorických, informačních a komunikačních systémů; VUT (294 milionů Kč) • * Regionální centrum pro nízkonákladové plazmové a nanotechnologické povrchové úpravy; MU (214 milionů Kč) • * AdMaS – Pokročilé stavební materiály, konstrukce a technologie; VUT (818 milionů korun) Zdroj: MŠMT • * CEITEC – Středoevropský technologický institut

  25. Senzor s pracovní elektrodou tvořenou uhlíkovými nanotrubicemi

  26. Paladiovénanotyčinky

  27. Kvantové tečky

  28. Magnetické nanočástice

  29. ZÁVĚR V současnosti je reálná vyhlídka na zhruba 15 let pokračování dosavadního trendu polovodičových technologií. Jako velmi perspektivní vidíme použití nanotechnologií v elektronice. Velkou výzvou jsou nové směry jako spintronika, molekulární a biomolekulární elektronika a fotonika. Sestavování struktur na atomové a molekulární úrovni může vést k významnému zlepšení vlastností a funkcí materiálů a může zlepšit výkonnost konečných produktů. Nanotechnologie zaujala vědce, inženýry a ekonomy v celém světě nejen generickou explozí objevů v nanorozměrech, ale i pro její potenciální sociální dopady, především v internacionalizaci a globalizaci výzkumu a výroby.

  30. Děkuji za pozornost

More Related