Microelectronica functionala

Electronica funcțională ( micro ) este una dintre domeniile moderne ale microelectronicii , bazată pe utilizarea principiilor fizice de integrare și a neomogenităților dinamice care oferă principii non-circuite de funcționare a dispozitivului. Integrarea funcțională asigură funcționarea dispozitivului în ansamblu. Împărțirea lui în elemente duce la perturbarea funcționării [1] .

Microelectronica funcțională folosește interacțiunea fluxurilor de electroni cu undele sonore într- un solid , fenomenele optice într-un solid, proprietățile semiconductorilor , magneților și supraconductorilor în câmpurile magnetice etc. [1] .

Istorie

La sfârșitul anilor 1970, a apărut ideea utilizării neomogenităților dinamice în procesele de prelucrare și stocare a informațiilor , precum și principiile fizice de integrare nu numai a numărului de elemente, ci și a numărului de funcții îndeplinite de un dispozitiv microelectronic. . Primele lucrări din acest domeniu aparțin lui Borisov B. S., Valiev K. A., Vasenkov A. A., Gulyaev Yu. V., Erofeev A. A., Lavrishchev V. P., Novikov V. V., Nosov Yu R., A. F. Popkov, V. I. Pustovoit, V. V. N. Rakitin, V. V. N. S. Stafeev , Ya. A. Fedotov și alți oameni de știință sovietici. Studiul principiilor de prelucrare și stocare a informațiilor folosind neomogenități dinamice și dezvoltarea dispozitivelor care funcționează pe baza cunoștințelor dobândite sunt fundamentale în procesul de formare a unei noi direcții în microelectronica - electronică funcțională [2] .

Indicații

În funcție de tipul de neomogenitate dinamică utilizat, mediul continuu, una sau alta combinație de câmpuri fizice sau fenomene, astfel de domenii ale electronicii funcționale se disting astfel:

• acustoelectronică funcțională,
• magnetoelectronică funcțională,
• optoelectronică funcțională ,
• Electronica dielectrica functionala,
• Electronica moleculara

etc.

Există, de asemenea, zone mixte ( acusto-optică , magnetooptoacustică și altele).

Dispozitive electronice funcționale

Shchuka A. A. în articolul „Electronica de a patra generație - electronică funcțională?” [2] a propus un model de dispozitiv electronic funcțional (FED), format din cinci elemente:

• Utilizarea neomogenităților dinamice de natură fizică variată. Deci, în dispozitivele acustoelectronice, se folosesc neomogenități dinamice sub formă de undă acustică de suprafață (SAW); în dispozitivele semiconductoare cuplate cu  sarcină - pachete de încărcare de electroni sau găuri ; în dispozitivele magnetoelectronice - unde magnetostatice (MSW) etc.

• Toate tipurile de neomogenități dinamice generează, procesează și stochează informații în medii continue . Acesta din urmă poate avea orice stare de agregare , dar interesele microelectronicii sunt concentrate pe utilizarea unei stări solide. Mediul trebuie să fie suficient de omogen în proprietățile sale fizice și chimice de-a lungul întregii căi de propagare a semnalului informațional. Neomogenitățile statice prezente la suprafață sau în interiorul continuumului servesc doar la controlul neomogenităților dinamice și nu sunt folosite pentru procesarea și stocarea informațiilor.

• Un generator de neomogenități dinamice menit să le introducă pe acestea din urmă într-un canal de propagare situat într-un continuum.

• Dispozitiv de control pentru neomogenități dinamice în traseul de transfer al semnalului de informații și în zona de stocare a acestuia.

• Detector care citește informații. Vă permite să convertiți matricea de informații creată de eterogenitățile dinamice într-o matrice binară care poate fi procesată de dispozitive digitale.

UFE din prima generație se caracterizează prin faptul că folosesc un tip de neomogenități dinamice într-un mediu continuu. Exemple sunt liniile de întârziere SAW și memoria CMD . A doua generație include dispozitive care utilizează simultan neomogenități dinamice de natură fizică variată în diverse medii continue.

Note

1. ↑ 1 2 Efimov I. E., Kozyr I. Ya., Gorbunov Yu. I. Microelectronics: Design, types of microcircuites, functional microelectronics. - Ed. a II-a. - M . : „Școala superioară”, 1987. - S. 10. - 60.000 exemplare.
2. ↑ 1 2 Shchuka A. Electronica de a patra generație - electronică funcțională? . Microelectronics News (1999). Consultat la 30 mai 2012. Arhivat din original la 26 iulie 2012. (Rusă)

Literatură

• Efimov I. E., Kozyr I. Ya., Gorbunov Yu. I. Microelectronica: Design, tipuri de microcircuite, microelectronica funcțională. - Ed. a II-a. - M . : „Școala superioară”, 1987. - 416 p. — 60.000 de exemplare.