Структуры с периодической модуляцией состава в эпитаксиальных пленках твердых растворов полупроводников.




Достоинством способов получения этих наноструктур является то, что структуры появляются как бы сами собой, без применения специальных приемов технологии микроэлектроники и, в частности, без применения литографии.

,

 

42-43

В современной микроэлектронике в соответствии с эмпирическим законом Мура начался процесс использования в разработке и в массовом производстве микропроцессорных устройств и схем памяти полупроводниковых элементов с латеральным размером менее 100 нм.

Развитие наноэлектроники закладывает основы перехода к принципиально новым принципам базовых элементов электроники, включающим использование

Одноэлектронных эффектов,

Эффектов электронной интерференции,

Спиновых эффектов,

Бестоковых переключающих устройств и,

В будущем, к разработке квантовых технологий создания вычислительных устройств и защищенных систем связи.

Разработки прорывного характера по созданию систем нанолитографии с использованием ультрафиолетового излучения с длиной волны в нанометровом диапазоне ведутся в ряде научных организаций России.

Таким образом, современный этап перехода от микро- к наноэлектронике сопровождается не только уменьшением размера основного элемента МОП-транзистора, но и изменением материала подложки (напряженный кремний, структуры КНИ, германий) и других составляющих транзистора и межсоединения материалов (диэлектрики с высоким и низким значениями диэлектрической проницаемости).

 

 

Элементы оптоэлектроники

Основные элементы современной оптоэлектроники базируются на полупроводниковых гетероструктурах и квантоворазмерных наногетероструктурах соединений А3В5, приготавливаемых с помощью технологии молекулярно лучевой эпитаксии, а в массовом производстве с помощью газофазной эпитаксии металлоорганических соединений. Именно с помощью этих технологий реализованы уникальные свойства гетероструктур на основе GaAs/AlGaAs, сочетающей различие электронных свойств составляющих ее материалов с совершенством атомной структуры гетерограницы.

 

 

Лазеры на квантовых точках для волоконной связи

Развитие оптоволоконных телекоммуникаций привело к необходимости создания эффективных полупроводниковых лазеров и оптических усилителей, работающих в спектральной области минимальных потерь волноводов:

Мкм

Прогресс в изготовлении многослойных структур самоорганизованных квантовых точек соединений A3B5, достаточно однородных по размеру и форме при большой поверхностной плотности, привел к созданию полупроводниковых лазеров с квантовыми точками в качестве активной среды.

Лазеры, использующие InAs-квантовые точки и InP-подложки, также представляют интерес, поскольку они позволяют получать генерацию в более длинноволновом диапазоне (1.8 - 2.3 мкм), важном для применений в молекулярной спектроскопии и дистанционном контроле газовых атмосфер с помощью лидаров.

Лида́р - лазерный радар. LIDAR - англ. Light Identification Detection and Ranging - световое обнаружение и определение дальности) - технология получения и обработки информации об удалённых объектах с помощью активных оптических систем, использующих явления отражения света и его рассеяния в прозрачных и полупрозрачных средах.

Интенсивное развитие этого направления привело к тому, что в настоящее время некоторые типы полупроводниковых лазеров с активной средой на основе квантовых точек стали коммерчески доступны.

 

46

Одной из наиболее активно развивающихся областей применения полупроводниковых квантовых точек является использование коллоидных квантовых точек (полупроводниковых нанокристаллов в органических и водных растворах) в качестве люминесцентных меток для визуализации структуры биологических объектов разного типа и для сверхчувствительного детектирования биохимических реакций, которые крайне важны в молекулярной и клеточной биологии, медицинской диагностике и терапии.

Люминесцентная метка представляет собой люминофор, связанный с молекулой-линковщиком, которая может селективно связываться с детектируемой биоструктурой (мишенью). В качестве люминофоров меток обычно используются органические красители.

Однако основным преимуществом является то, что нанокристаллы имеют великолепную фотоустойчивость: они не выцветают в течение нескольких часов и даже дней, в то время как характерные времена фотообесцвечивания обычных люминофоров ограничены единицами минут (рис.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-11 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: