4.3. Нанокомпьютеры

В настоящее время актуальность создания молекулярных или нанокомпьютеров очевидна и уже не обсуждается. Преимуще­ства молекулярных компьютеров состоят в чрезвычайно малых размерах и в мизерном количестве потребляемой энергии. В от­личие от обычных компьютеров, в молекулярных вместо крем­ниевых транзисторов используются молекулы.

В большинстве развитых стран мира исследования в этой об­ласти проводятся достаточно давно и имеются некоторые ус­пехи в создании отдельных компонентов подобных компьютеров.

Перспектива использования молекулярных материалов, в том числе и одиночных молекул как активных элементов электро­ники, уже давно привлекает исследователей. Еще в начале 1960-х годов Ричард Фейнман призвал осваивать атомарный и молеку­лярный уровень при создании электронных устройств нового поколения. Вслед за этим, в конце 1970-х Картер [49] разрабо­тал концепцию создания молекулярных электронных устройств. Он предложил использовать органические молекулы как базо­вые элементы при конструировании логических схем компью­теров, работающих на принципах фон Неймана, тем самым за­ложив основы молекулярной электроники.

В обзорных публикациях [50, 51] отражены усилия, пред­принятые по созданию молекулярных устройств на принципах, заложенных в основном Картером. В этих работах объективно и детально освещены важнейшие этапы в развитии молекуляр­ной электроники, вскрыты проблемы, стоящие на пути ее раз­вития. За последние десятилетие предприняты серьезные усилия по созданию молекулярных электронных устройств. Получены и исследованы чрезвычайно интересные молекулярные систе­мы, обладающие определенными функциональными свойства­ми. Развиты технологии самосборки молекулярных систем и ме­тоды их исследования.

Пока нельзя однозначно сказать, когда будет создан реаль­ный, работающий нанокомпьютер, так как это зависит, прежде всего, от темпов развития нанотехнологии. Однако скорое при­шествие принципиально новых субмикронных компьютеров не­избежно. Физические пределы миниатюризации кремниевых чи­пов практически достигнуты — по оценкам специалистов, пресловутый "силиконовый дедлайн" наступит в 2020-2021 годах.

Активный поиск альтернатив кремниевым технологиям се­годня идет во многих исследовательских лабораториях. По всей видимости, уже в первой половине следующего десятилетия должны появиться так называемые гибридные чипы, сочетаю­щие в своей структуре как традиционные кремниевые элемен­ты, так и новые материалы (вполне возможно, что ими станут платиново-кислотные триггеры фирмы HP). А уже к началу 2020-х может наступить долгожданная несиликоновая эра.

James D. Plummer, профессор Stanford Univ, специалист в области электротехники, считает, что нанотехнология имеет для разных специалистов разные задачи и цели. В самом широ­ком смысле этот термин означает, что нанотехнология имеет дело с наноструктурами с физическими размерами менее 100 нм. Минимальные размеры современных интегральных схем (ИС) составляют ~0,35мкм. Вертикальные размеры в современных ИС уже достигли 5 — 10 нм (например, толщина подзатворного ди­электрика в МОП-транзисторах). Поэтому можно сказать, что если определяющим признаком нанотехнологии является толь­ко размер, то уже сегодня мы видим возможность практическо­го создания нанокомпьютеров.

Однако многие специалисты считают, что нанотехнология — это разработка всякого рода наноустройств, наномеханизмов, медицинских наноприборов типа лаборатория-на-кристалле, наноаппаратов, циркулирующих по кровеносным артериям, очищая их от жировых бляшек, и молекулярных компьютеров с принципиально новой архитектурой параллельных вычисле­ний. Для реализации таких устройств может понадобиться еще не менее 25 лет.

Nadrian С. Seeman из New York Univ, как химик, усматривает при всем очень широком значении термина "нанотехнология" следующее ключевое направление работ в этой области — фор­мирование нанообъектов и наноприборов на основе молекуляр­ных комплексов из химических компонентов с управляемыми структурными и химическими свойствами. Все цели нанотехно- логии уже реализованы природой в биосистемах, и в большин­стве попыток создания искусственных нанообъектов можно ус­мотреть стремление подражать живым системам. Нанотехнологи используют либо структурные принципы живых систем приме­нительно к разным соединениям, либо сами биосистемы для раз­ных целей. Например, в лаборатории New York Univ, где работает Nadrian С. Seeman, применяют аналоги разветвленных ДНК мо­лекул для формирования многогранников (куба и усеченного ок­таэдра), ребра которых состоят из ДНК с двойными спиралями. Разветвленные молекулы в многогранниках "держатся друг за друга" благодаря тем же водородным связям с "липучками на концах", которые используются клеткой при прямом копирова­нии генетического кода.

Clifford P. Kubiak и Jason I. Henderson из Purdue Univ убеж­дены, что говорить о практической пользе нанотехнологии безотносительно направлений в этой области — занятие пус­тое. Одни специалисты разрабатывают механические устрой­ства в нанометровом масштабе, другие разрабатывают И С с манометровыми топологическими размерами, третьи колду­ют над химическими самосборками как средством для строи­тельства функциональных устройств. Однако все эти исследо­ватели имеют общую цель — создание наноприборов. Здесь определились два принципа: "сверху — вниз" и "снизу — вверх". Принцип "сверху — вниз" — это миниатюризация традицион­ных микроэлектронных схем и микроэлектромеханических устройств до размеров 100 нм — 1 нм с помощью:

• усовершенствованных методов и процессов, используе­мых в полупроводниковой технологии;

• новых нетрадиционных процессов;

• новых материалов и новых физических эффектов.

Принцип "снизу — вверх" — это создание наноприборов и наноустройств, собранных из молекул или атомов.

Основной недостаток первого принципа состоит в том, что стоимость новых производственных линий, гарантирующих суб- IOhm разрешение, становится препятствующим фактором. Глав­ным недостатком второго принципа является высокая пробле­матичность создания желаемых компонентов на основе управляемых ансамблей из атомов, молекул и строительных бло­ков и отсутствие промышленных методов для серийного произ­водства наноприборов. Возможно, баланс между этими двумя принципами приведет к положительному результату.

К настоящему времени имеются следующие основные дос­тижении в области создании элементной базы нанокомпьютеров.

Ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджеле­се, работающие в составе группы Hewlett-Packard, недавно зая­вили о создании молекулярных переключателей, которые спо­собны функционировать как элементы памяти.

В лаборатории квантовых исследований (Quantum Science Research, QSR) компании Hewlett-Packard (HP) разработана новая технология производства наноэлектронных устройств. Они, по утверждению авторов, в недалеком будущем могут прийти на смену современным кремниевым чипам.

Новые наноустройства, названные их разработчиком, веду­щим сотрудником QSR Филом Кьюкесом, crossbar latches ("по­перечные триггеры" или "задвижки-перемычки"), уже сегодня могут использоваться для вычислительных операций в микропро­цессорах, то есть выполнять функции традиционных кремниевых транзисторов. Важнейшее же их отличие от последних — размер: величина узлов-спаек в "перемычках" составляет всего 2—3 нм, тогда как у лучших кремниевых аналогов она не меньше 60 нм.

"Поперечные триггеры" представляют собой решетку из мик­роскопических платиновых проволочек, соединенных друг с дру­гом в местах пересечения при помощи молекулярного слоя обыч­ных углеводородных кислот. Подобно стандартному транзистору, новая наноструктура способна двояким образом реагировать на электрический сигнал, проходящий через узловые точки.

Вот что сказал один из ведущих британских экспертов в сфере нанотехнологии профессор Ноттингемского университета Фи­лип Мориарт: "Предложенная HP схема — самая перспектив­ная из имеющихся к настоящему времени разработок в молеку­лярной электронике. Если американские технологи смогут най­ти эффективные методы ее комбинирования с диодами или резисторами, итоговый продукт может стать базовой составля­ющей универсальных компьютеров будущего".

Две другие важнейшие задачи, которые еще предстоит ре­шить исследователям из QSR, — резкое увеличение среднего сро­ка службы новых устройств (пока "задвижек-перемычек" хватает только на несколько сотен компьютерных циклов) и увеличение их тактовой частоты (по скорости вюпочения-выключения пла- тиново-кислотные триггеры проигрывают силиконовым собрать­ям в несколько тысяч раз).

По словам директора QSR Стэна Уильямса, компания пла­нирует коммерциализировать новую технологию к 2012 году.

Ранее та же группа исследователей из фирмы Hewlett-Packard смогла заставить молекулы ротаксана переходить из одного со­стояния в другое. Таким образом, можно было реализовать по­стоянное запоминающее устройство, вроде CD-ROM диска.

Теперь ученым удалось создать молекулярные логические ключи с возможностью свободного переключения между состо­яниями. Это уже аналог перезаписываемой памяти, к примеру, жесткого диска компьютера. В основе ключевых элементов лежит катенан — вид молекулярной структуры. Управление ключами возможно при комнатной температуре, тогда как для контроля процессов на уровне молекул обычно требуется низкая темпе­ратура, уменьшающая тепловые шумы.

В 2002 году фирма Hewlett-Packard (США) представила ла­бораторный образец 64-битового ЗУ площадью 1 мкм², в кото­ром в качестве активных элементов выступают молекулярные ключи [52]. Структура ЗУ подобна структуре магнитнорезистив- ной памяти и состоит из двойной сетки перекрещивающихся печатных проводников, между которыми магнитнорезистивный слой заменен слоем органических молекул. При приложении напряжения к точкам пересечения печатных проводников со­противление межслойного материала изменяется. Для считыва­ния этого изменения достаточно небольшого напряжения. Тео­ретически сопротивление может изменяться в 3 раза. На реальном тестовом чипе ЗУ величина изменения составила IO⁴, что суще­ственно больше, чем у магнитнорезистивных ЗУ, для которых она составляет 40 %. Образец чипа методом оптической и элект- ронно-лучевой литографии изготавливается в течение одного дня (собственно операция печатания длится несколько минут).

По оптимистичным оценкам промышленное изготовление молекулярных ЗУ может быть реализовано через 5 лет.

Это сообщение Hewlett-Packard еще раз продемонстрирова­ло, что органические молекулы могут работать как диоды, ключи и конденсаторы и что базовые молекулярные электронные ком­поненты могут быть собраны в ЗУ и логические схемы. Однако прорыв в молекулярной электронике случится лишь тогда, когда будет убедительно доказана способность органических материа­лов удовлетворять минимальному набору стандартов, необхо­димых для функционирования электронных приборов: не раз­рушаться под действием высокотемпературных технологических процессов (-400 °С), при рабочей температуре до 140 ⁰C и после IO¹² циклов записи-считывания. Определенный скептицизм по этому поводу существует хотя бы потому, что исследования прототипных молекулярных приборов проводились лишь при ограниченном числе циклов, часто при низких температурах, а процессы самосборки, используемые при изготовлении моле­кулярных приборов, обычно ведутся при окружающей темпе­ратуре.

Группа специалистов одного из калифорнийских университе­тов разрабатывает молекулярные запоминающие среды на основе молекул с окислительно-восстановительным (redox) поведением, прикрепленных к электроактивной поверхности (в частности, к Si(IOO)), в которых информация хранится в дис­кретных redox-состояниях [53]. В качестве активного элемента па­мяти исследователи выбрали порфирин, потому что:

• этот материал обладает стабильными 2-битовыми и 4-би­товыми redox-состояниями (в зависимости от архитектурного строения порфирина);

• все эти состояния считываются при относительно низких потенциалах (меньше 1,6 В). Время хранения заряда в элементах ЗУ на основе порфирина исчисляется в минутах — необычайно большое по сравнению с миллисекундами полупроводниковых динамических ЗУ с произвольной выборкой — DRAM. Все эти свойства гюрфиринов позволяют создавать ЗУ с большей плотно­стью памяти (за счет хранения многобитовой информации) и с меньшим энергопотреблением (за счет низких потенциалов и дли­тельного времени хранения зарядов). К тому же порфириновые запоминающие среды памяти удовлетворяют набору стандартов, упомянутых выше.

Ученые корпорации IBM [54] создали компьютерные цепи, работающий на отдельных молекулах. По словам представите­лей IBM, одна такая компьютерная цепь настолько мала, что на кончике стандартного карандашного ластика (~6 мм) их поме­стится 190 миллиардов. В этой цепи, созданной и запушенной учеными IBM в исследовательском центре в Сан-Хосе, отдель­ные молекулы оксида углерода двигаются по плоской медной поверхности наподобие падающих костяшек домино.

Эта разработка стала плодом многолетних усилий IBM по поиску молекулярной альтернативы полупроводникам на крем­ниевой основе, используемым в сегодняшних компьютерах. По словам ученых, эта новая технология "молекулярных каскадов" позволит сделать логический элементы в 260 тысяч раз меньше, чем те, что используются в кремниевых полупроводниках.

Каскадные молекулярные цепи были созданы путем разме­щения молекул оксида углерода на медной поверхности (рис. 4.24). Такие конфигурации обладают атомной точностью, и поэтому авторы называли их "молекулярными каскадами", в которых движение одной молекулы вызывает движение дру­гой, и так далее (эффект домино).

Изотопически чистые каскады собирались на подложке Си (111) посредством низкотемпературного сканирующего туннель­ного электронного микроскопа. Скорость "перескоков" молекул СО в каскадах, как оказалось, не зависит от температуры в ди­апазоне ниже 6 К, и обладает существенным изотопическим эффектом, что свидетельствует о роли квантового туннелирова- ния. На более высоких температурах наблюдалИсь термически активируемые изменения скорости перескоков с аномально ма­лым префактором Аррениуса, что объясняется туннелировани- ем из возбужденных колебательных состояний. Предложена кас­кадная схема вычислений, которая содержит все необходимые

Рис. 4.24. Каскадные молекулярные цепи

элементы и соединения, требуемые для однократного вычисления произвольной логической функции. Логические переключатели и другие устройства выполнены посредством определенным образом упорядоченных молекул на пересечении каскадов.

Продемонстрированы созданные на базе таких цепей сорти­ровщики, в которых имеется несколько элементов "И" (AND) переключателей и несколько "ИЛИ" (OR) переключателей, вместе с необходимыми соединениями и пересечениями.

f

На рис. 4.25 показана модель сортировщика, реализующего ло­гику И и логику ИЛИ из этих двух входов (А). Сортировщик состоит из нескольких компонентов, связанных каскадами от В к D. Пара­метры сортировщика STM (9 ^х 9 нм), I = 50 пА; V = IOmB.

Рис. 4.25. Сортировщик с двумя входами.

Начинаясь с начальной установки (В), вход X был активиро­ван, вручную перемещалась верхняя молекула СО, которая про­двигала каскад к ИЛИ выходу (С). Затем был активирован вход Y, который продвигал каскад к И выходу, как показано в (D), сортировщик также работал правильно, когда вход Убыл активирован первым.

Следовательно, сдвиг одной молекулы запускает однонап­равленный каскад, напоминающий падение выстроенных в ряд костяшек домино. Однако самостоятельно возвратиться в исходное состояние цепи не могут. Таким образом, новинка еще далека от реального применения. В [55] описываются функ­циональные наноэлектронные устройства, создаваемые с ис­пользованием "строительных блоков" из нанопроволок (рис. 4.26).

Поскольку полупроводниковые нанопроволоки могут пере­носить электроны и дырки, их можно использовать как строи­тельные модули для наноэлектроники, при этом сборка не по­требует сложной и дорогой технологии. Кремниевые нано­проволоки, легированные бором и фосфором, были использо­ваны в качестве таких модулей для построения трех типов по­лупроводниковых наноустройств.

Пассивные диодные структуры, состоящие из пересекающихся нанопроволок n- и p- типа, обладают таким же выпрямляющим действием, как и плоские n-p-контакты. Активные биполярные транзисторы, состоящие из сильно- и слаболегированных наноп­роволок n-типа, пересекающих общую нанопроволоку р-типа (базу), имеют высокие коэффициенты усиления по току (общий базовый 0,94 и эмиттерный 16). Кроме того, нанопрово-

Рис. 4.26. Нанотранзистор из полупроводниковых нанопроволок:

A - схема, В - изображение из атомного микроскопа, С, D - вольт-амперные характристики

локи n- и p- типов использовались для сборки комплиментарных инвертерных структур. Гибкая технология сборки ключевых эле­ментов электронных схем из хорошо определенных сборочных наноблоков может оказаться шагом на пути к реализации пара­дигмы производства микроэлектроники по типу "от нижнего уровня к верхнему".

В [56] описываются логические элементы и вычисления на основе конструкций из "нанопроволочных" (NW) модулей.

Там же обсуждается подход, названный "от нижнего уровня к верхнему", в котором функциональные элементы наноуст- ройств "собираются" из раствора на основе конструктивных модулей из полупроводниковых нанопроволок. Демонстрирует­ся возможность сборки пересечений n- и p- проволок и их мас­сивов с 95 %-ной надежностью, с контролируемыми электри­ческими характеристиками. Эти элементы могут использоваться для создания интегрированных полевых нанотранзисторных мас­сивов, в которых нанопроволоки являются и каналами прово­димости и контактными электродами. Авторы формировали мас­сивы нанопроволок, которые выполняют ключевые логические операции OR, AND и NOR и способы производить элементар­ные вычисления.

Рис. 4.27. Микрофото­графия в электронном микроскопе, схемы из нескольких сотен пересечений Pt нанопроволочек

Новые технологические возможности в наноэлектронике пред­ложили исследователи из Caltech University of California [57]. Они умеют создавать структуры из металлических или полупроводни­ковых нитей диаметром 8 нм и расстоянием между ними 16 нм, при этом аспектное соотношение мо­жет достигать величины 10⁶ (рис. 4.27). Главный секрет состоит в изготовлении соответствующей мас­ки. Для этого поступают следующим образом. С помощью молекулярно- лучевой эпитаксии выращивают сверхрешетку на основе чередующих­ся слоев GaAs и AlGaAs. Затем эту структуру скалывают и на сколе про­водят селективное травление, мож­но даже на очень большую глубину. Образованные канавки заполняются

каким-либо материалом, например металлом. Все дальнейшее не требует большой фантазии технолога.

Проводимость сформированных таким путем полупровод­никовых и металлических нитей, конечно, оказывается низкой из-за аморфного состояния запыленного вещества. Это, есте­ственно, пока закрывает многие возможности их практического использования в наноэлектронике. Однако одно несомненное и очень важное применение заметно "невооруженным" глазом — это сенсоры! Авторы статьи исследовали резонаторы, состоя­щие из сотен пересечений платиновых нанопроволочек, с мак­симальной резонансной частотой до 2,5 ГГц.

В [58] описывается транзистор с комнатной рабочей темпе­ратурой на базе одиночной углеродной нанотрубки (рис. 4.28).

Сообщается об изготовлении полевого транзистора — трех- полюсного переключателя, который состоит из одной полупро­водниковой однослойной углеродной нанотрубки, соединенной с двумя металлическими электродами. Если прикладывать напря­жение к управляющему электроду, нанотрубка может быть пере­ведена из проводящего состояния в непроводящее. По сравнению с предыдущими результатами авторов устройство работает при

Рис. 4.28. Транзистор на базе одиночной углеродной нанотрубки а— изображение индивидуальной углеродной нанотрубки, б — схематический вид устройства, в и г — энергетические диаграммы

комнатной температуре, что делает его гораздо более привлека­тельным с практической точки зрения. Электрические измерения транзистора на нанотрубке показали, что его поведение описы­вается полу классической зонной моделью, которая используется для описания полупроводниковых устройств.

В [59] авторы обсуждают созданные ими логические цепи с полевыми транзисторами на основе одиночных углеродных нанотрубок. В устройстве (рис. 4.29) присутствуют локальные контакты (gates), которые обладают прекрасным емкостным

Рис. 4.29. Нанотрубчатый транзистор

контактом с нанотрубкой, что приводит к сильному электроста­тическому влиянию на нанотрубку (переход от p-doping к n-doping).

На рис. 4.29, а показан вид отдельного нанотрубочного транзистора, полученный с помощью атомного микроскопа, на рис. 4.29, б— схема устройства. Видно, что нанотрубчатый тран­зистор контактирует с двумя Au с электродами. Провод Al — это наноразмерный оксидный слой, используемый как ворота. На рис. 4.29, в показано изображение, полученное с помощью атом­ного микроскопа, двух нанотрубчатых транзисторов, связанных проводом из Au. Стрелки указывают положение (позицию) тран­зисторов. Также видны четыре маркера выравнивания.

Там же приведены результаты исследования необычного дальнодействующего экранирования заряда вдоль одномерных нанотрубок. Транзисторы обладают хорошими характеристика­ми — высокий коэффициент усиления мощности (>10), боль­шое отношение "включено-выключено" (>10⁵). Транзисторы ра­ботают при комнатной температуре. Важным свойством является то, что локальные контакты позволяют интегрировать множе­ство устройств на одной микросхеме. Приведены одно-, двух- и трехтранзисторные цепи, которые могут выполнять целый ряд логических функций (инвертирование, NOR), служить ячейка­ми статической оперативной памяти и кольцевыми осциллято­рами переменного тока.

В [60] описывается оперативная память для молекулярных компьютеров на базе углеродных нанотрубок (рис. 4.30).

Авторами разработана концепция использования углеродных нанотрубок в качестве элементов молекулярных микроэлектрон­ных устройств и молекулярных проводов для считывания и запи­си информации. Каждое устройство основано на геометрии пере­секающихся закрепленных нанотрубок и обладает двумя устойчивыми состояниями типа включено/выключено. Переклю­чение между состояниями осуществляется электростатически. Элементы устройства соединены в адресуемые массивы теми же углеродными нанотрубками, которые и составляют эти элементы.

Такие обратимые бистабильные элементы могут быть ис­пользованы для создания устойчивой оперативной памяти и таб­лиц логических функций с уровнем интеграции, близким к IO¹²

Рис. 4.30. Два устойчивых состояния пересекающихся нанотрубок

элементов на квадратный сантиметр и с рабочей частотой более 100 ГГц. Жизнеспособность данного подхода подтверждена под­робными вычислениями и экспериментальной реализацией об­ратимого бистабильного "бита" на основе нанотрубок.

В [61] сообщается, что изготовлена многоуровневая схема, у которой на нижнем уровне расположены кремниевые полевые транзисторы, а на верхнем — транзисторы на нанотрубках. Для выращивания нанотрубок методом химического осаждения из паровой фазы использовали специальный катализатор (непло­хим катализатором служит оксид алюминия). Нанотрубки имели диаметр 2-4 нм и микронную длину. О хороших характеристи­ках транзисторов говорить пока не приходится. Затвор находил­ся довольно далеко от нанотрубки, поэтому для открывания канала пришлось подавать на него напряжение 15 В. Отношение тока в открытом состоянии к току в закрытом состоянии, когда напряжение на затворе равно нулю, редко превышало 100. Это очень мало. Транзистор проявлял биполярные свойства, при положительном напряжении его канал заполняли электроны, а при отрицательном — дырки. Главная проблема состоит в пло­хом электрическом контакте металлических электродов истока и стока с нанотрубкой. Контакт далек от омического.

В работе [62], написанной под руководством одного из ос­новоположников наноэлектроники A. Aviram, обсуждаются ос­новные типы наноэлектронных устройств и технологий их изго­товления.

В частности, рассматриваются такие гибридные молекуляр­ные электронные (HME) устройства, состоящие из молекул, расположенных между нескольких электродов, как проводни­ки, счетчики, ректификаторы и память. Кроме того, описыва­ются мономолекулярные электронные (MME) устройства и технология их получения.

В [15] анализируются самособирающиеся полевые транзис­торы на органических монослоях (рис. 4.31).

Рис. 4.31. Используемые молекулы (а)

и структура самособирющегося полевого транзистора (SAMFET) (б)

На рис. 4.3 1, б показано, что в качестве электрода запорно­го слоя (gate) используется высокочистый узкий слой кремния (Si). Слой SiO₂ является изолятором. Золотой (Au) — это входной электрод (исходный), полученный термическим напылением. Активным материалом полупроводимости является самособира­ющийся монослой (SAM) из одной из шести, приведенных на рис. 4.31, а, молекул.

Выходной контакт (утечки) выполнен мелкоугловым тене­вым напылением золота (Au). Область активного материала полу­проводимости на рис. 4.32, б показана в увеличенном масштабе.

Авторы статьи демонстрируют эффект управления электрон­ным потоком в направлении, перпендикулярном одномолеку- лярному слою (—10—20 A) посредством третьего электрода. Экс­перименты с полевыми транзисторами на основе органических монослоев дали модуляцию проводимости в пределах более чем пяти порядков. Кроме того, были изготовлены инверторы с ко­эффициентом усиления не менее 6. Изготовление такого рода устройств — важный шаг в направлении развития наноэлектро- ники.

Рис. 4.32. Разрез структуры транзистора

Специалисты IBM в докладе на International Electron Device Meeting (IEDM'2003) заявили [64], что будущее кремниевой технологии за полевыми транзисторами на сверхтонком слое кремния. Им удалось изготовить и измерить характеристики транзисторов п- и р-типа проводимости канала, которые име­ют рекордно малые размеры. Разрез структуры представлен на рис. 4.32. Отправной точкой тех­нологического маршрута являет­ся использование подложки типа "кремний на изоляторе" (КНИ). Изготавливают ее по обычной технологии, затем слой кремния утончают до 8 нм. На нем фор­мируют подзатворный диэлект­рик, в качестве которого были ис­пробованы чистый термический оксид кремния, а также насыщен­ный азотом, кроме того, приме­нялся и материал с большой

диэлектрической проницаемостью. Эквивалентная толщина под- затворного оксида составляла 0,9-1,5 нм. Затем формировали затвор длиной 8 нм. Это ключевое место в изготовлении транзи­стора. Подробности этого процесса, естественно, не раскрыва­ются. Сказано только, что используются фотолитография и трав­ление. Вокруг затвора формируют спейсеры с общей шириной 12 нм. Далее устраиваются области, продлевающие контакты (extensions) истока и стока к каналу транзистора. Ранее эти об­ласти представляли собой мелколегированные зоны исходного тонкого слоя кремния. Авторы предложили и здесь использовать метод "подъема контакта" (raised contacts), который применял­ся ранее только для областей контакта истока и стока с тонким слоем кремния для уменьшения сопротивления. Подъем контак­та осуществляется с помощью эпитаксиального наращивания кремния. Использование аналогичного приема по отношению к продленным контактам также позволяет уменьшить их сопро­тивление R, но при этом происходит увеличение емкости С между областью истока/стока и затвором. На быстродействии транзис­тора сказывается время RC, поэтому требуется тщательная оп­тимизация процесса.

Использование тонкого слоя кремния в качестве канала тран­зистора позволяет его вовсе не легировать, что обеспечивает большую подвижность носителей в нем. Правда, для тонкого слоя существенным становится поверхностное рассеяние. Теория дает исключительно сильные зависимости подвижности от толщины слоя в квантовом пределе. Авторы подчеркивают, что почему-то в их транзисторах этого не происходит.

Оба типа транзисторов обладают хорошими статическими характеристиками, но, что самое главное, получено малое вре­мя задержки — 0,6 пс. Следует, однако, отметить, что по срав­нению с транзистором, представленным два года назад на IEDM'2001, не произошло существенного увеличения быстро­действия. Прежний транзистор имел длину затвора 39 нм и бо­лее толстый слой кремния. Его максимальная частота была 195 ГГц. В области кремниевых транзисторов это превышает рекорд, ус­тановленный биполярными транзисторами на Si/Ge. А вот зат­вор в транзисторе фирмы Fujitsu с максимальной частотой 185 ГГц имел и вовсе большую длину — 80 нм. Все дело в том, что для длины канала транзистора меньше 0,1 мкм быстродействие опре­деляется уже в большей степени не временем пролета, как было раньше, а RC-временам и задержки.

Следует особо подчеркнуть, что за исключением операций изготовления короткого затвора, все остальные части рассмот­ренных транзисторов формировали по технологии 0,18 мкм.

Сотрудникам Chungbuk National University (Корея) удалось впервые создать [65] терагерцовый сверхбыстродействующий од- ноэлектронный транзистор (SET).

Главным недостатком SET'ob, препятствующим их практичес­кому использованию в быстродействующих логических схемах (на­пример, в процессорах), всегда было огромное внутреннее сопро­тивление туннельных контактов между истоком/стоком и центральным островком транзистора. Для обеспечения кулоновской блокады на этом островке сопротивления туннельных кон­тактов R к нему должны превосходить квант сопротивления в 26 кОм. Обычно с запасом делается 100 кОм. В противном случае не будет происходить локализация отдельных электронов на островке, и они получат возможность квантовой "размазки" между островком и контактами. Если умножить R на внешнюю емкость C_out (импе­данс) подводящих контактов, то окажется, что характерная часто­та работы SET'a в схеме попадает всего лишь в килогерцовый диа­пазон. Есть, правда, прием снижения выходного импеданса, заключающийся в том, чтобы на выходе SET'a навесить полевой транзистор. Но тогда, спрашивается, зачем SET, если из одних полевых транзисторов можно сделать быстродействующую схему.

То, что впервые удалось добиться авторам статьи, заключа­ется в уменьшении емкости туннельного контакта C_in за счет уменьшения его площади. Произведение RC_in дает внутреннее быстродействие SET'a и фактически, время туннелирования элек­трона из контактов на островок. В данном случае это время опре­деляется вероятностью туннелирования. Впервые удалось полу­чить внутреннее быстродействие одноэлектронного транзистора, соответствующее частоте 1,3 ТГц. Надо заметить, что и в этом показателе SET'ы не превзошли кремниевые полевые нанотранзисторы (MOSFETbi), в которых времена задержки достигают 0,6 не, причем при комнатной температуре, в то вре­мя как для SET'a потребовалась температура 4,2 К.

Рис. 4.33. Микрофотография S ЕТ-тра н зистора

Интересно, что оба типа рекордных транзисторов изготавли­ваются на подложках "кремний на изоляторе" (КНИ). Вид рас­смотренного одноэлектронного транзистора и его микрофо­тография представлены на рис. 4.33.

Одной из важнейших проблем, возникающих при создании управляющих нанокомпьютеров, является разработка методов со­здания сверхминиатюрных (наноразмерных) сенсорных устройств.

Прогресс в данной области требует обращения к новой тех­нологической парадигме — переходу к нанотехнологиям, бази­рующимся на свойствах бистабильных молекул и их наноскопи- ческих ансамблей. Наиболее эффективными и технически адап­тируемыми характеристиками бистабильных структур обладают соединения и молекулярные наноансамбли, проявляющие фото- хромные и электрохромные свойства, т. е. такие, в которых переключение между двумя устойчивыми состояни­ями достигается при помощи света или электрического поля. К бистабильным соединениям и их наноструктурным образова­ниям — агрегатам, которые могут быть использованы в инфор­мационных системах нового поколения, предъявляются весьма жесткие требования: высокая термическая и фотохимическая устойчивость, высокие квантовые выходы перегруппировок и высокие сечения двухфотонного поглощения, возможность вне­дрения фотохромных структурных единиц в полимерную цепь, проявление фотохромных свойств в твердом состоянии, в том числе в монокристалле и др. Особенно важным является дости­жение значительного контраста в свойствах изомерных соедине­ний, используемых для "считывания" записанной в результате индуцированного превращения информации. Наиболее предпоч­тительными являются флуоресцентные, магнитные и нелиней­ные оптические характеристики.

Требуемые информационные свойства можно придать ши­рокому кругу фотохромов, обладающих различными типами изомерий. Сенсорные свойства обеспечиваются объединением в единый молекулярный ансамбль фрагментов фотохрома и лю­минесцентного красителя. При этом можно применить совре­менные методики создания организованных сред типа Лэнг- мюра—Блоджетт, а также создания электретных материалов нового поколения. Программируемые свойства новых материа­лов могут быть обеспечены наличием в полимерной матрице молекулярных триад "донор электрона — фотохром — акцеп­тор электрона", позволяющих регулировать электропроводи­мость пленок под действием электромагнитного излучения.

Композиционные полимерные материалы, содержащие эле­менты наноскопического масштаба, представляют собой новое поколение конструкционных и функциональных материалов, обладающих уникальными механическими, физическими и хи­мическими свойствами и имеющих первостепенную значимость для современных и будущих высоких нанотехнологий. В частности, нанокомпозиты, состоящие из полимерных матриц с металличес­кими и полупроводниковыми наночастицами, имеют замечатель­ные функциональные характеристики, служащие основой их ши­рокого применения в сенсорных, опто- и фотоэлектронных устройствах нового поколения. При этом функциональные характеристики таких нанокомпозитов существенным образом зависят от композиционного состава матрицы и наночастиц, од­нородности формы и размеров наночастиц и их пространствен­ного распределения. Все эти факторы, в свою очередь, чувстви­тельны к полям механических напряжений и к присутствию дефектов в нанокомпозитах. Как следствие разработка новых принципов и методов создания полимерных нанокомпозитов для сенсорных, опто- и фотоэлектронных устройств требует развития фундаментальных представлений о связи между их функциональными, структурны­ми и фазовыми характеристиками на основе детального анализа полей механических напряжений и эволюции их источников.

Улучшение функциональных характеристик наноструктури- рованных композиционных материалов может быть обеспечено путем управления напряженно-деформированным состоянием элементов поверхности рассматриваемых материалов.

Программные изменения свойств поверхности (придания ей тех или иных сенсорных свойств) могут обеспечиваться различ­ными способами.

1. Объемный образец — электрет, или пироэлектрический кристалл с управляемым поверхностным электрическим релье­фом, либо полимерный материал с нанесенным на поверхность слоем макромолекул, несущих полярные концевые радикалы. В этом случае имеется возможность с помощью внешнего опти­ческого воздействия пассивировать и активировать поверхность, создавая или уничтожая электрический рельеф и самое глав­ное — создавать нужный электрический рельеф, отображающий определенную информацию или обладающий чувствительнос­тью к ее восприятию. Полимерные молекулы в блочном образце могут быть фиксированы в пространстве и не мигрируют в при­поверхностном слое. Это дает возможность четко фиксировать связанный поверхностный зарядовый рельеф. Создание инфор­мационного поверхностного нанорельефа можно осуществлять с помощью инжекции электронов на поверхность, что означает запись информации. Носителями информации могут быть отдель­ные молекулярные диполи, если инжекция осуществляется с по­мощью зонда туннельного микроскопа. Не только запись, но и считывание информации (по двоичной системе) также может производиться в принципе с помощью устройства исследования электрического рельефа, разработанного ранее для туннельного микроскопа. Носители тока (электроны), стекающие с острия зонда, компенсируют связанные заряды, создавая ин­формационный рельеф типа 0011111000000001111100... Единице отвечает наличие связанного заряда, а нулю — его отсутствие. Система адресации туннельного микроскопа позволяет фикси­ровать биты информации и осуществлять обращение к ним при считывании. Считывание информации осуществляется в резуль­тате адресации к нужному месту с помощью того же зонда, на который подается положительный заряд. Тогда связанные заря­ды остаются на поверхности, а внесенные (компенсирующие) уходят на зонд, создавая в нем электрический сигнал, пропор­циональный битам информации. Разрешающая способность (плот­ность информации) будет порядка разрешающей способности туннельного микроскопа, т. е. может достигать порядка 1 бит на нанометр. Таким образом, сенсорные свойства поверх­ности, зависящие от ее рельефа, можно изменять в соответствии с записанной заранее программой.

2. Модификация поверхности осуществляется с помощью нанесения моно- или полимолекулярных слоев фотохромных молекул, несущих бистабильные радикалы, способные к кон- формационным перестройкам с пленарной (параллельной по­верхности или ортогональной ориентацией дипольных момен­тов). Это дает возможность с помощью внешнего оптического воздействия пассивировать и активировать поверхность, созда­вая или уничтожая электрический рельеф и самое главное — создавать нужный электрический рельеф, отображающий за­данную информацию с помощью лазерного луча, вызывающе­го индуцированные переходы между конформациями активных радикалов.

Возможна также модификация поверхности путем нанесения тонкого мономолекулярного или полимолекулярного слоя моле-

кул специальной архитектуры типа полиядерных комплексов ре­шетчатого типа, основанных на октаэдрических центрах метал­лов, как это предаагает Жан-Мари Лен в своей книге "Супрамо- лекулярная химия". Ионами атомов металла, которые ответственны за электрический рельеф, можно управлять с помощью элект­ронной эмиссии с микрозонда или с помощью фотоиндуциро- ванных переходов.

• Создается полимерная пленка, обладающая слоистой по­лимолекулярной структурой. Каждый слой состоит из полимер­ных молекул, в состав которых входят фотохромные конформе- ры. Слой просвечивается двумя скрещенными лазерными лучами. Интенсивности каждого не хватает для перевода молекулы в возбужденное состояние, но в точке их пересечения происхо­дит изменение конформации звена или радикала. По поглоще­нию света в данном месте записывается бит информации. Счи­тывание информации возможно аналогично, т. е. путем скрещенных лучей. Разрешающая способность и плотность информации при этом будет на уровне современных компьютеров. К используемо­му материалу (прозрачному) предъявляются требования, анало­гичные требованиям для материалов, работающих в оптоэлектронных устройствах, например, пространственно-временных модуляторов света.

• Структура материала может быть подобна структуре маг- нитно-резистивной памяти, которая состоит из двойной сетки перекрещивающихся проводников, между которыми магнитно- резистивный слой заменен слоем полимера с органическими молекулами, локализованными в узлах двоичной сетки пере­крещивающихся проводников. При приложении напряжения к точкам пересечения проводников сопротивление межслойно- го материала изменяется. Для считывания этого изменения дос­таточно небольшого напряжения.

В настоящее время имеются технологические возможности создания слоя перекрещивающихся проводников методом оп­тической и рертгеновской литографии рамером до 10 нм с ша­гом до 16 нм.

При создании промышленных образцов рассматриваемых сенсорных поверхностей должна быть обеспечена способность органических материалов удовлетворять минимальному набору стандартов, необходимых для функционирования электронных приборов [52], а именно: не разрушаться под действием высо­котемпературных технологических процессов (до 400 °С), при рабочей температуре до 140 °С и после IO¹² циклов записи счи- тывания информации. До настоящего времени исследования прототипных сенсорных поверхностей проводилось лишь при огра­ниченном числе циклов, часто при низких температурах, а процессы самосборки, используемые при изготовлении наноприборов, обычно ведутся при окружающей температуре. Сле­довательно, в целом проблема создания материалов с програм­мируемой наноструктурой поверхности для сенсорных устройств до сих пор не решена.

Приведенный краткий обзор последних достижений в обла­сти создания элементной базы молекулярных компьютеров по­зволяет сделать следующие выводы.

1. Имеется четыре основных категорий молекулярных уст­ройств, которые можно использовать в качестве проводников и переключателей (рис. 4.34.):

полупроводниковые и металлические нанопроволоки, углеродные нанотрубки и фулерены, небольшие органичекие молекулы,

биомолекулы.

Рис. 4.34. Типы молекулярных устройств

0. Несмотря на значительный прогресс в этой области, оста­ются серьезные технические трудности. Одна из основных труд­ностей в том, что необходимо научиться создавать целые схемы молекулярных размеров, а не только некоторые их элементы. При достижении реалистичной на сегодня плотности устройств в IO¹² элементов на квадратный сантиметр, даже при условии того, что проблемы отвода тепла решены, вопрос о том, каким образом использовать столь "плотно упакованные" схемы, оста­ется открытым.

1. Задержки и "пробки", связанные с геометрией и динами­кой вычислительных процессов, проявляют себя даже в гораздо менее плотных системах параллельных вычислений и поэтому нужна новая архитектура.

2. Наряду с несомненными успехами в данной области, выяв­лен ряд проблем, заложенных в самой концепции создания моле­кулярных устройств. Так, авторы обзора [51] отмечают, что обще­принятый анализ работы молекулярного устройства в терминах линейной суперпозиции отдельных его элементов представляется необоснованным. Этот подход фактически дублирует на молеку­лярном уровне схемотехнические решения, разработанные в про­цессе развития полупроводниковой микроэлектроники при кон­струировании компьютеров неймановского типа. Подобный подход существенно сужает потенциальные возможности молекулярной электроники. Основная цель молекулярной электроники — не просто замена базовых полупроводниковых элементов, а решение тех про­блем, которые не решаются традиционным способом.

3. Концепция развития молекулярной электроники путем замены полупроводниковых элементов на их молекулярные ана­логи притягательна с точки зрения дальнейшей миниатюриза­ции, но оставляет мало шансов на создание реальных молеку­лярных устройств в ближайшее время. При таком подходе (использование бинарных сигналов и последовательных вычис­лений) отбрасывается возможность создания квантовых компь­ютеров и нейрокомпьютеров с параллельными вычислениями, использующих аналоговые сигналы. А именно в этих направле­ниях можно ожидать в ближайшее время новых прорывных ин­формационных технологий, в частности и базирующихся на молекулярной технологии.

6. Несмотря на существующие проблемы, связанные с разра­боткой компьютера на принципах "идеальной мономолекулярной электроники", активно развиваются параллельные области иссле­дований, связанные с использованием молекулярных материалов: фотоактивные полимеры, электролюминесцентные экраны, мо­лекулярные транзисторы, химические сенсоры. Интенсивно об­суждаются проблемы использования в электронике молекуляр­ных материалов и физических эффектов, протекающих на уровне одиночной молекулы [66—68].

Таким образом, вопрос о стратегии создания молекулярно­го компьютера остается открытым и требует дальнейшей разра­ботки. От правильности выбора стратегии в значительной мере зависят и успехи в данной области.

В частности, можно утверждать, что подход, дублирующий на молекулярном уровне схемотехнические решения, разрабо­танные в процессе развития полупроводниковой микроэлектро­ники при конструировании компьютеров неймановского типа, существенно сужает потенциальные возможности молекулярной электроники.

Требуется разработка новой парадигмы конструирования молекулярных компьютеров, обладающих возможностью парал­лельных вычислений и кластерного анализа и синтеза.

Также принципиально важным представляется разработка устройств, сочетающих преимущества молекулярных и наноком- пьютеров. Например, нейросетевая структура может обеспечить правильную работу устройств, в которых связи между элемента­ми в процессе их формирования могут носить случайный харак­тер, как это может часто иметь место при нанотехнологиях. При этом должен быть организован процесс обучения нейрокомпь­ютера на основе сети со случайными связями.

В [69] описывается архитектура нанокомпьютеров, устойчи­вая к дефектам и ошибкам, созданная благодаря проведенным исследованиям схем неймановского мультиплексирования NAND и основанная на массовом удвоении (дублировании) несовер­шенных устройств и случайных несовершенных связях между ними, а также перестраиваемое™ архитектур. Получены реше­ния, обеспечивающие формирование надежных интегрированных структур из существенно ненадежных наноэлектронных устройств.

В этой работе обсуждаются оба типа архитектуры и предлага­ется новая, устойчивая к дефектам и ошибкам, архитектура, ко­торая является комбинацией двух вышеуказанных (рис. 4.35).

Системная производительность предлагаемой архитектуры с дублированием элементов оценивается посредством изучения ее надежности, то есть вероятности "выживания" системы. Оценки авторов показали, что такая архитектура допускает уровень оши­бок элементов до IO"² при наличии множества избыточных компо­нентов. Структура весьма устойчива как к постоянным, так и динамически возникающим ошибкам в сверхбольших интеграль­ных схемах из существенно ненадежных наноэлектронных устройств.

Однако более перспективна архитектура нейрокомпьютеров, обеспечивающих помимо высокой надежности еще и наиболь­шее быстродействие.

Одной из наиболее перспективных стратегий сборки моле­кулярного нейрокомпьютера может стать стратегия, базирую­щаяся на следующих принципах.

0. Параллельность архитектуры и коннекционность.

Центральная идея этого подхода заключена в том, что для

того чтобы воссоздать некоторые из возможностей мозга по об­работке информации, необходимо воссоздать некоторые из его архитектурных особенностей. Поэтому коннекционная машина, или нейронная сеть, должна состоять из сети с множеством со­единений сравнительно простых процессоров (узлов, устройств или искусственных нейронов), каждый из которых имеет много входов-выходов.

0. Алгоритмические структуры типа "управление потоком данных" (DATA FLOW).

Принцип вычислений, использующийся в такого рода струк­турах, отличается от неймановского (управление потоком ко­манд) и определяется как управление потоком данных (Data Flow). Этот принцип формулируется следующим образом: все коман­ды выполняются только при наличии всех операндов (данных), необходимых для их выполнения. Поэтому в программах, ис­пользуемых для потоковой обработки, описывается не поток команд, а поток данных.

0. Начальная хаотичность (случайность) связей между ней­ронами.

Рис. 4.35. Архитектура нанокомпьютера

а — чип, б— кластер, в— процессор,

active — активный, spare — запасной

Принцип начальной хаотичности связей между нейронами наиболее просто реализуется при отработке технологии созда­ния нанопроводников, например проволок в пористом крем­нии, но в то же время не препятствует получению требуемых структур в процессе обучения.

0. Выполнение нейронами простых функций типа сложение и умножение по модулю 2.

Этот принцип снижает требования к технологии создания нейронов и в то же время обеспечивает логическую прозрач­ность обученной нейронной сети.

0. Обучение для принятия решения путем использования обратных связей.

Использование обратных связей в процессе обучения позво­ляет замкнуть задачу обучения, обеспечивая устойчивость реше­ния, и гарантирует требуемую точность и надежность обучения.

0. Генетические алгоритмы обучения.

С помощью генетического алгоритма можно получить реше­ние, соответствующее глобальному оптимуму или близкое к нему, при этом на каждом шаге проводятся некоторые стан­дартные операции одновременно над множеством решений (по­пуляций), что позволяет значительно увеличить скорость при­ближения к экстремуму и снижает технологические требования к его реализации на молекулярном уровне.

0. Кластеризация пространства (тела) нейрокомпьютера при обучении на решение различных задач.

Кластеризация вычислительной среды (тела) нейрокомпь­ютера позволяет, с одной стороны, распараллеливать обучение на подзадачи, а, с другой — синтезировать решение новых задач путем их сборки (аналог программирования) из совокупности кластеров.

0. Хаотичность (случайность) образования кластеров, дуб­лирующих решение однотипных задач.

Образование нескольких кластеров, дублирующих решение однотипных задач, повышает надежность и универсальность ком­пьютера, а в ряде случаев обеспечивает повышение скорости решения. Хаотичность в образовании кластеров при обучении снижает технологические требования к их реализации на моле­кулярном уровне.

0. Интуитивность поиска кластера или набора кластеров, на­строенного на решение задачи-аналога.

Использование принципа интуитивности при поиске класте­ров или их набора, настроенного на решение задачи-аналога, рез­ко увеличивает скорость решения, но требует введения нового, недостаточно изученного механизма реализации на молекулярном уровне.

0. Длительное (медленное) обучение — быстрое принятие решения после обучения.

Обучение кластеров на решение тех или иных задач не может быть быстрым, так как это потребует таких плотностей энергий, которые неизбежно приведут к разрушению обучаемых молеку­лярных структур. Может быть, именно поэтому в живой природе процесс обучения тоже весьма длителен. В то же время один раз обученная структура будет решать задачи-аналоги очень быстро весьма значительное число раз. Решение новых задач при этом может быть получено путем сборки требуемых структур из гото­вых (обученных) кластеров методом программирования.

Обучение сводится к разрушению "неправильных" связей и созданию "правильных", реализующих нужную операцию. Пока не существует подобных систем, которые реализовали бы в на- номасштабе адресное разрушение одних типов связей и созда­ние других, как это должно было бы реализоваться в системе с детерминистическим подходом.

В соответствии с высказанной парадигмой длительного сто­хастического процесса обучения (аналогичного идее генетиче­ских алгоритмов) процессы обучения могут менять связи неад­ресно. Процесс обучения может лишь создавать условия для пре­имущественного разрушения связей при неправильном функ­ционировании кластера и закрепления сложившихся типов связей при правильной реализации требуемой операции.

Сформулированный таким образом принцип процесса обу­чения сети позволяет привести много примеров процессов тре­буемого типа.

Например, протекание тока в среде с коллоидными части­цами металлов позволяет обеспечить рассасывание микромос­тиков между коллоидными частицами (а также и самих коллои­дов) при повышении температуры или при освещении светом длинноволнового диапазона. В то же время увеличение тока или напряжения (что не всегда эквивалентно) приводит к стабили­зации путей протекания тока.

В полупроводниковых средах известны так называемые двой­ные или анизотропные центры, создающиеся в результате слу­чайных процессов локализации возбужденного носителя вблизи кулоновского центра. Центры такого типа могут являться носи­телями информации аналогично зернам серебра в обычной фо­тографии. Такие центры поглощают преимущественно свет

Рис. 4.36. Структура нейрокомпьютера на базе пористого кремния

определенной поляризации. В результате рекомбинации центр мо­жет оказаться в любом из эквивалентных состояний с различно направленной анизотропией. Таким образом, возбуждение светом с определенной поляризацией может быть использовано для пре­имущественного разрушения определенного типа центров записи информации. Такой процесс также может являться физической основой для процесса обучения среды.

Можно себе представить и процессы на молекулярном уров­не, когда носителями информации являются длинные амбио- полярные молекулы. Запись информации (создание структуры сети) может осуществляться локализацией слоя таких молекул в определенном направлении. Преимущественное закрепление или наоборот, делокализация может осуществляться как мето­дами физического воздействия, как в вышеприведенных приме­рах, так и химическими методами — например, изменением рН.

Возможная структура молекулярного нейрокомпьютера на основе пористого кремния показана на рис. 4.36. В процессе обу­чения HC этого компьютера необходимо обеспечить возможность переключения контактов нанопроволок, что представляет в на­стоящее время трудно решаемую задачу, требующую проведе­ния сложных и дорогостоящих исследований.

ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ