1. Если в начале идет бредятина жуткая - посмотрите дальше по тексту – возможно, станет лучше. Иногда приводятся данные из нескольких источников.

2. Если помечено «Лекции» - значит это бредятина из его презентаций с похожими словами.

3. В самом конце есть инфа в целом, вдруг пригодится.

Билет 1.

Вопрос № 1

1. Какие технологии XXI века относятся к передовым и наукоёмким?

Направления науки и техники, тесно связанные с НАНОисследованиями:

• Электроника и информтехнологии(до 100 нм,)

• Жизнь и бионауки (до 1000 нм и более нм)

• Метрология

• Материалы

• Науки на основе квантовыех эффектов

• Медицина

• Энергетика

Водные ресурсы и окружающая среда

Вопрос № 30

30. Базовые процессы современной наноэлектроники.

ВИКИ: Наноэлектроника — область электроники, занимающаяся разработкой физических и технологических основ создания интегральных электронных схем с характерными топологическими размерами элементов менее 100 нанометров.

Термин «наноэлектроника» логически связан с термином «микроэлектроника» и отражает переход современной полупроводниковой электроники от элементов с характерным размером в микронной и субмикронной области к элементам с размером в нанометровой области. Этот процесс развития технологии отражает эмпирический закон Мура, который гласит, что количество транзисторов на кристалле удваивается каждые полтора-два года.

Однако принципиально новая особенность наноэлектроники связана с тем, что для элементов таких размеров начинают преобладать квантовые эффекты. Появляется новая номенклатура свойств, открываются новые заманчивые перспективы их использования. Если при переходе от микро- к наноэлектронике квантовые эффекты во многом являются паразитными, (например, работе классического транзистора при уменьшении размеров начинает мешать туннелирование носителей заряда), то электроника, использующая квантовые эффекты, — это уже основа новой, так называемой наногетероструктурной электроники.

В России ситуация с развитием наноэлектроники является неоднозначной. Микроэлектроника по сравнению с передним мировым фронтом в России развита достаточно слабо. В наноэлектронике Россия сохранила преимущества, которые были у Советского Союза. Это касается таких областей, как СВЧ-техника, инфракрасная техника, излучательные приборы на основе полупроводников. Россия является родиной одного из наиболее значимых электронных приборов — полупроводникового лазера, за который получил Нобелевскую премию академик Жорес Алфёров.

Во многих областях наноэлектроники стартовые позиции у России достаточно неплохие. На полупроводниковых наногетероструктурах с двумерным электронным газом основывается, например, сотовая связь. Здесь Россия не в лидерах, но сделанные ранее разработки в областях СВЧ, фотоприёмников, излучательных структур, солнечных батарей, силовой электроники и сейчас на очень хорошем уровне.

Основные задачи наноэлектроники:

* разработка физических основ работы активных приборов с нанометровыми размерами, в первую очередь квантовых;

* разработка физических основ технологических процессов;

* разработка самих приборов и технологий их изготовления;

* разработка интегральных схем с нанометровыми технологическими размерами и изделий электроники на основе наноэлектронной элементной базы.

Билет 2.

Вопрос № 2

2. Социо-, Био-, Инфо-, Когно-, Нано- - Что это ?

Нано – приставка к любой измеряемой величине, равная 10¯⁹. 1нм=10¯⁹м.

Диапазон от 0,1нм до ~100нм – область нанотехнологий.

Из какого языка произошла приставка «нано» и что она означает?

• Из древнеславянского и означает «солнечная пылинка»

• Из иврита и означает «жадный»

• Из немецкого и означает «крошка»

• Из греческого и означает «гном, карлик»

• Из латыни и означает «глубина, топь»

• Из английского и означает «мера, деление»

• Из французского и означает «утренний ежик»

• Из санскрита и означает «дитя,ребенок»

В настоящее время эти технологии включают в себя генную инженерию, нано технологии и робототехнику, а так же когнитивную науку и нейро технологии, и объединены термином NBIC технологии (нано-био-когно-инфо). Исследования, проведенные правительством США, показывают, что конвергенция NBIC технологий может значительно улучшить деятельность человека в ближайшие 10-20 лет.

Вопрос № 31

31. Шлифовка и полировка поверхностей подложек.

ВИКИ: Подложка — термин, используемый в материаловедении для обозначения основного материала, поверхность которого подвергается различным видам обработки, в результате чего образуются слои с новыми свойствами или наращивается плёнка другого материала.

Подложка в микроэлектронике — это обычно монокристаллическая полупроводниковая пластина, предназначенная для создания на ней плёнок, гетероструктур и выращивания монокристаллических слоев с помощью процесса эпитаксии (гетероэпитаксии, гомоэпитаксии, эндотаксии), кристаллизации и т. д.

Лекция: Эпитаксиальным наращиванием или эпитаксией называют процесс ориентированного наращивания слоя вещества на исходный монокристалл – подложку.

Поверхность подложки, на которой вырастает эпитаксиальный слой, имеет определенный потенциальный рельеф, соответствующий расположению узлов ее кристаллической решетки.

Попав в более глубокую потенциальную яму, например встретив ступеньку при миграции на поверхности, атом устанавливает прочную связь с соседними атомами кристалла.

К этому атому присоединяются другие атомы, и в конечном счете происходит достраивание кристаллической плоскости.

Лекция: Все неровности и напряженные слои с поверхности пластин кремния толщиной 700-800 мкм снимают на специальных шлифовальный станках в несколько приемов.

Шлифовальную поверхность для грубых образцов выполняют из стекла (М14-М5), а абразив добавляют к поверхности из водной суспензии H2O-М в соотношении 3:1. Для алмазных порошков используют тканевые материалы. Обычно любые пластины шлифуют с двух сторон, а полируют только с одной, рабочей. До 65% кремния при механообработке идет в отвал.

Билет 3.

3 и 32;

2. Нанотехнология. Варианты основных определений.

Все из ВИКИ: Нанотехноло́гия — междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

Определения и терминология

На сегодняшний день в мире нет стандарта, описывающего, что такое нанотехнологии, что такое нанопродукция. В Еврокомиссии создана специальная группа, которой дали два года на то, чтобы разработать классификацию нанопродукции.

Среди подходов к определению понятия «нанотехнологии» имеются следующие:

1.В Техническом комитете ISO/ТК 229 под нанотехнологиями подразумевается следующее:

* знание и управление процессами, как правило, в масштабе 1 нм, но не исключающее масштаб менее 100 нм в одном или более измерениях, когда ввод в действие размерного эффекта (явления) приводит к возможности новых применений;

* использование свойств объектов и материалов в нанометровом масштабе, которые отличаются от свойств свободных атомов или молекул, а также от объемных свойств вещества, состоящего из этих атомов или молекул, для создания более совершенных материалов, приборов, систем, реализующих эти свойства.

2.Согласно «Концепции развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологий на период до 2010 года» (2004 г.)[3] нанотехнология определяется как совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, хотя бы в одном измерении, и в результате этого получившие принципиально новые качества, позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы большего масштаба.

Практический аспект нанотехнологий включает в себя производство устройств и их компонентов, необходимых для создания, обработки и манипуляции атомами, молекулами и наночастицами. Подразумевается, что не обязательно объект должен обладать хоть одним линейным размером менее 100 нм — это могут быть макрообъекты, атомарная структура которых контролируемо создаётся с разрешением на уровне отдельных атомов, либо же содержащие в себе нанообъекты. В более широком смысле этот термин охватывает также методы диагностики, характерологии и исследований таких объектов.

Нанотехнологии качественно отличаются от традиционных дисциплин, поскольку на таких масштабах привычные, макроскопические технологии обращения с материей часто неприменимы, а микроскопические явления, пренебрежительно слабые на привычных масштабах, становятся намного значительнее: свойства и взаимодействия отдельных атомов и молекул или агрегатов молекул (например, силы Ван-дер-Ваальса), квантовые эффекты.

Нанотехнология и в особенности молекулярная технология — новые, очень мало исследованные дисциплины. Основные открытия, предсказываемые в этой области, пока не сделаны. Тем не менее, проводимые исследования уже дают практические результаты. Использование в нанотехнологии передовых научных достижений позволяет относить её к высоким технологиям.

Развитие современной электроники идёт по пути уменьшения размеров устройств. С другой стороны, классические методы производства подходят к своему естественному экономическому и технологическому барьеру, когда размер устройства уменьшается ненамного, зато экономические затраты возрастают экспоненциально. Нанотехнология — следующий логический шаг развития электроники и других наукоёмких производств.