gurtov_v_a_tverdotelnaya_elektronika

Глава 14. Микроминиатюризация и приборы наноэлектроники

быстродействие определяется временем пролета носителей через канал при длине канала L = 1 мкм, скорости дрейфа, равной скорости света, и составляет τ = 0,03 нс. Очевидно, что минимальное напряжение питания не может быть менее kT/q из-за флуктуаций тепловой энергии.

NA, см–3

1020

Рис. 14.4. Зависимость напряжения пробоя p-n+-перехода стока от концентрации легирующей примеси в подложке NA [30]

14.3.Приборы наноэлектроники для квантовых компьютеров

Впредыдущем разделе отмечалось, что существующие физические ограничения на микроминиатюризацию полевых и биполярных приборов с использованием p-n-переходов являются серьезным препятствием на пути развития традиционной микроэлектроники и, как следствие, вычислительной техники, базирующейся на принципах булевой алгебры. Современная технология на базе оптической, электронной и рентгеновской литографии, сфокусированных ионных пучков позволяет получать структуры с планарными размерами менее 100 нм, а методы молекулярной эпитаксии обеспечивают уверенный контроль по составу и толщине слоев в 1—10 нм. Переход к другой элементной базе дает возможность продвижения в область малых горизонтальных размеров, вплоть до структур, построенных из отдельных атомов или молекул на основе методов нанотехнологии с использованием сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) совместно с методами химического синтеза и молекулярной биологии [3, 13].

Эти методы позволили приступить к реализации устройств наноэлектроники и молекулярной электроники, таких как квантовые точки, квантовые нити, одноэлектронные транзисторы. В то же время компьютеры при этом продолжают оставаться классическими, несмотря на то что построены на принципиальных квантовых уст-