Содержание
Введение
История открытия одноэлектронного транзистора
Кулоновская блокада
Конструкция и принцип работы одноэлектронного транзистора
Вольт-амперные характеристики одноэлектронных транзисторов
Наноэлектромеханический одноэлектронный транзистор с «механической рукой»
Прототип одноэлектронного транзистора на основе графена
Заключение
Литература
Введение
На современном этапе развития технологических методов электроники явилась возможность создавать структуры с наноразмерными областями. На электронный транспорт в таких структурах существенное влияние может оказать эффект одноэлектронного туннелирования. В настоящее время интенсивно проводятся экспериментальные исследования одноэлектронных структур и одним из наиболее перспективных является одноэлектронный транзистор. Наряду с экспериментальными исследованиями эффекта одноэлектронного туннелирования возникает необходимость в моделях, которые позволили бы адекватно описать физические процессы, протекающие в структурах, а также в анализе характеристик приборов в зависимости от конструктивно-технологических и электрофизических параметров. Такое исследование позволяет определить необходимые размеры, подобрать подходящие материалы на этапе разработки одноэлектронных приборов, спрогнозировать их выходные характеристики.
История открытия одноэлектронного транзистора
Одноэлектронный транзистор (англ. single electron transistor сокр., SET) -- трехэлектродный туннельный прибор, на эффекте кулоновской блокады, состоящий из проводящего островка с малой собственной емкостью, соединенного с истоковым и стоковым электродами туннельными переходами с малой емкостью и проводимостью, и имеющего емкостную связь с электродом затвора.
В России проблема построения одноэлектронного туннельного транзистора исследовалась с 1985 г. на физическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова К.К. Лихаревым, который теоретически рассчитал, а потом экспериментально обнаружил эффект одноэлектронного туннелирования. Вместе с Л. С. Кузьминым они построили туннельный одноэлектронный транзистор, работающий при сверхнизких температурах (одновременно это же сделали американцы). Сверхнизкими называют температуры вблизи нуля по шкале Кельвина (--273°С), они неприемлемы при массовом производстве каких бы то ни было устройств. Гораздо больший интерес представляли бы транзисторы, функционирующие при комнатной температуре (около 20°С). Для этого требуется уменьшить размеры их функциональных элементов до нескольких нанометров.
Еще в 1987 г. Лихарев предложил использовать отдельные молекулы в качестве активных элементов в одноэлектронных системах (их размер как раз составляет около 1 нм), но тогда эта идея казалась утопической. Уверенности, что это возможно, ученым придавал тот факт, что молекулярные одноэлектронные туннельные системы, функционирующие при комнатной температуре, давно существуют в природе и используются живыми организмами в процессе получения энергии.
С 1990 г. коллектив Е. С. Солдатова (МГУ) обратил внимание на возможность применения искусственных кластеров (синтезированных молекул с заранее заданными характеристиками) в качестве функциональных элементов транзистора. Однако препятствием стала необходимость создания стабильных упорядоченных структур и сложность манипулирования такими малыми объектами, как молекулярные кластеры. Параллельно ученые Англии, Японии и США искали решение этой проблемы альтернативными путями. Но именно в группе Г. Б. Хомутова впервые были созданы упорядоченные стабильные планарные ансамбли нанокластеров, внедренных в мономолекулярные пленки. В 1996 г. российские ученые из МГУ и РАН С. П. Губин, В. В. Колесов, Е. С. Солдатов, А. С. Трифонов, В. В. Ханин, Г. Б. Хомутов, С. А. Яковенко впервые в мире создали одноэлектронный молекулярный нанокластерный транзистор, работающий при комнатной температуре (см. рис. 1.).
Рис. 1. Одноэлектронный молекулярный нанокластерный транзистор
Применение СТМ позволяло определять положение нанокластеров в мономолекулярной пленке с точностью до 1 нм, а затем измерить их рабочие характеристики. Пленка создает высокоупорядоченную планарную наноструктуру для механической стабилизации кластеров в фиксированной пространственной конфигурации. При этом ее толщина не превышает диаметра кластера, что обеспечивает компактность всего ансамбля.
Кулоновская блокада
Кулоновская блокада — блокирование прохождения электронов через квантовую точку, включённую между двумя туннельными контактами, обусловленное отталкиванием электронов в контактах от электрона на точке, а также дополнительным кулоновским потенциальным барьером, который создаёт электрон, усевшийся на точке. Аналогично тому, как поле ядерных сил при альфа распаде препятствует вылету альфа-частицы, кулоновский барьер препятствует вылету электрона из точки, а также попаданию новых электронов на неё. Экспериментально кулоновская блокада проявляется как пикообразная зависимость проводимости точки от потенциала точки, то есть от напряжения на дополнительном электроде (затворе). Это явление наблюдается тогда, когда кулоновская энергия eІ/2C (обусловленная даже одним электроном с зарядом e; C-ёмкость точки) квантовой точки заметно больше, чем температура и расстояние между уровнями квантовой точки.
Понять это явление можно следующим образом. Пусть с помощью дополнительного электрода потенциал точки установлен в V и на точке находятся N дополнительных электронов. Пусть C -- ёмкость точки. Тогда, чтобы посадить на точку дополнительный электрон нужно совершить работу
Где — дополнительная энергия, обусловленная разностью уровня Ферми электронов на точке и в контактах. При определённом подборе напряжения на затворе и относительных положений уровней Ферми контактов и точки выполняют соотношение, то есть потенциальный барьер для перехода электрона из контакта в точку исчезает. Это и наблюдается как пик в проводимости точки. Из-за конечной температуры точки уровень Ферми в контактах слегка размыт, это делает ширину пиков кулоновской блокады конечной. То есть обычно ширина пика в единицах eV порядка температуры точки в единицах.
Конструкция и принцип работы одноэлектронного транзистора
Рис. 2. Одноэлектронный транзистор
Рассмотрим более подробно конструкцию и принцип работы одноэлектронного транзистора. Также как и полевой полупроводниковый транзистор, он имеет три электрода, называемые истоком, стоком и затвором. В области между электродами (рис. 2.) располагается дополнительный металлический или полупроводниковый «наноостровок» — наночастиица или кластер нанометровых размеров, изолированный от электродов диэлектрическими прослойками, через которые и может при определенных условиях происходить движение электрона. Если приложить напряжение между истоком и стоком транзистора, то ток протекать не будет, поскольку электроны в данный момент заблокированы на наночастице. Для появления тока необходимо увеличить потенциал на управляющем электроде — затворе. Только когда потенциал на затворе станет больше некоторого порогового значения, блокада прорывается, электрон получает способность пройти через барьер, и в цепи исток-сток начинает протекать ток. При этом электрический ток в цепи протекает порциями, что соответствует движениям единичных электронов. Таким образом, управляя потенциалом на затворе, можно пропускать через барьеры одиночные электроны. Количество электронов в наночастице должно быть не более 10 (а желательно и меньше). Это может быть достигнуто в квантовых структурах с размером порядка 10 нм.
Преимуществами одноэлектронных транзисторов являются малые размеры (вплоть до размеров нескольких атомов) и связанная с ними возможность высокой степени интеграции, а также чрезвычайно низкая потребляемая мощность. Разработано два метода реализации логических операций в схемах на одноэлектронных транзисторах. В одном из них один бит информации представляется одним электроном. Также одноэлектронные приборы используются как устройства, позволяющие осуществлять перенос электронов один за другим, то есть контролировать каждый бит информации, представленной таким образом. В другом методе один бит информации представлен, как и в классической микроэлектронике, двумя состояниями одноэлектронного транзистора — включен (ток течет через прибор) и выключен (ток через прибор не течет). С точки зрения потребляемой мощности первый метод является более предпочтительным. Однако в этом случае даже один ложный электрон, обусловленный шумами или тепловым возбуждением, полностью видоизменяет результаты работы. Поэтому с точки зрения рабочей стабильности второй метод предпочтительнее.
Вольт-амперные характеристики одноэлектронных транзисторов
Было установлено, что одноэлектронные транзисторы с плоской конфигурацией на основе туннельных переходов Nb/NbOx/Nb и Ti/TiOx/Ti имеют приемлемые значения предельных параметров (рабочей температуры и граничной частоты) по сравнению с рядом структур на других соединениях металлов с такой же конфигурацией. Расчеты выполнялись по предложенной двумерной численной модели. В результате проведенного исследования было установлено следующее. Различие в величине тока для приборов одинаковых размеров при фиксированных смещениях и температурах для различных материалов может быть существенным, в частности, может составлять около 3 порядков для структур на основе Nb и Ti. Наличие в приборе бокового затвора, к которому прикладывается смещение, существенным образом изменяет область кулоновской блокады и мало влияет на силу тока стока. Уменьшение ширины туннельных переходов истока и стока, увеличение размеров проводящего островка, повышение температуры приводят к увеличению тока стока в структуре. Отличие в значениях ширины туннельных переходов для истока и стока, понижение температуры окружающей среды приводят к более ярко выраженной ступенчатой форме ВАХ, причем последнее зависит и от используемого материала. Так, для транзистора на основе Ti/TiOx/Ti характерны больший период и более четкая форма ступенек, чем для прибора на основе Nb/NbOx/Nb, при одинаковых конструктивно-технологических параметрах, смещениях и рабочей температуре. Установленные закономерности покажем на конкретных примерах. Были проведены расчеты ВАХ для двух структур на основе туннельных переходов Nb/NbOx/Nb одинаковых размеров, одна из которых не имеет, а вторая имеет боковой затвор, к которому прикладывается смещение 0.2 B. В результате были получены зависимости с различием в величине тока не более 10%. Кроме того, полученная ВАХ транзистора с боковым затвором, в отличие от характеристики прибора без затвора, не имеет области кулоновской блокады (участок на характеристике прибора в области малых напряжений на стоке с нулевым значением тока). На ВАХ транзистора существенное влияние оказывают ширина туннельных переходов истока, стока и размеры проводящего островка. Увеличение ширины туннельных переходов истока и стока приводит к уменьшению тока в структуре, а увеличение размеров островка -- к его возрастанию. При совместном изменении этих геометрических параметров может происходить взаимная компенсация их воздействия. Так, проведенные расчеты ВАХ прибора на основе Nb/NbOx/Nb позволили получить следующие результаты. При напряжении на стоке 0. 1 В величина тока в транзисторе при значениях ширины туннельных переходов истока и стока ds = dd = 17. 5нм приблизительно в 6 раз больше, чем при ds = dd = 18 нм; при размерах островка 50 Ч 50нм2 -- приблизительно в 10 раз больше, чем при размерах 20 Ч 20 нм2. На рис. 3, a представлены ВАХ для одноэлектронных транзисторов на основе Ti/TiOx/Ti для различных значений ширины туннельных переходов истока (ds = 17. 5нм) истока (dd = 18нм) и для равных значений этих параметров (ds = dd = 18нм) (соответственно кривые 2 и 1). Расчеты проведены для рабочей температуры 103 K. Из рисунка видно, что кривая 2 имеет более выраженную ступенчатую форму по сравнению с кривой 1. Было проведено также исследование влияния асимметричности структуры (различия в ширине туннельных переходов для истока и стока) для прибора на основе Nb/NbOx/Nb (рис. 3, b).
Рис. 3. Вольт-амперные характеристики одноэлектронных транзисторов на основе туннельных переходов Ti/TiOx/Ti (a) и Nb/NbOx/Nb (b) для одинаковых (кривая 1) и различных (кривая 2) значений ширины туннельных переходов истока и стока
Характеристики были получены при тех же исходных данных, что и в случае транзистора на основе Ti/TiOx/Ti: кривая 1 соответствует значениям ширины переходов истока и стока ds = dd = 18 нм, а кривая 2 -- ds = 17. 5нм и dd = 18нм. Из полученных зависимостей (рис. 3) видно, что асимметричность структуры приводит к появлению на ВАХ ступенек, которые являются одним из признаков эффекта одноэлектронного туннелирования при малых температурах и (или) размерах структуры. Для различных систем (Nb/NbOx/Nb и Ti/TiOx/Ti) период и размер ступенек различны. Расчеты ВАХ для двух структур на основе Nb/NbOx/Nb и Ti/TiOx/Ti одинаковых размеров при фиксированной рабочей температуре позволили получить зависимости с различием в силе тока на несколько порядков при одном и том же напряжении на стоке. При этом в случае меньшего значения высоты потенциального барьера и большего значения диэлектрической проницаемости диэлектрика ток в структуре больше (для транзистора на основе Nb/NbOx/Nb). Одним из факторов, влияющих на ВАХ одноэлектронного транзистора, является рабочая температура: при ее повышении ток в структуре возрастает. Так, например, для прибора на основе туннельных переходов Nb/NbOx/Nb при ширине туннельных переходов истока и стока ds = dd = 17.5 нм и напряжении на стоке 0. 15 В повышение рабочей температуры от 100 до 110 K приводит к изменению тока приблизительно на 30%. Для асимметричного транзистора на основе туннельных переходов Ti/TiOx/Ti (ширина туннельных переходов истока ds = 17. 5нм, стока dd = 18 нм) и напряжении на стоке 0. 3 В повышение рабочей температуры от 103 до 110 K приводит к изменению тока приблизительно на 20%. При повышении рабочей температуры до комнатной ступеньки на ВАХ исчезают. Это проявление подавления эффекта одноэлектронного туннелирования термическими флуктуациями в одноэлектронном транзисторе при повышении его рабочей температуры.
Наноэлектромеханический одноэлектронный транзистор с «механической рукой»
Профессором Робертом Бланком из Висконсина (США) и его коллегой Домиником Шебли из Мюнхенского университета (Германия) создан принципиально новый электромеханический одноэлектронный транзистор с «механической рукой», которая переносит отдельные электроны от истока к стоку. Ранее Бланк уже представлял рабочий электромеханический осциллятор, который вибрировал в диапазоне радиочастот и мог переносить отдельные электроны от одного электрода к другому при активации «механической руки» устройства (т.е. работать как транзистор). Установка Блайка изображена на рис. 4.
Рис. 4. Наномеханический осциллятор Бланка
В центре устройства -- вибрирующий маятник, который был назван Блайком «электронным челноком», а журналистами — «механической рукой». Если между точками G 1 и G 2 приложить переменное напряжение, то маятник будет колебаться с частотой, пропорциональной часто те переменного напряжения. В рабочем устройстве маятник колебался с частотой в 100 МГц. Маятник С электрически изолирован от электродов Gl, G 2, S и D и заземлен. Электроды S и D представляют собой исток и сток транзистора соответственно. Как только маятник касается электрода S, на его поверхность благодаря туннельному эффекту переносится один электрон, который затем передается с помощью колебаний маятника на электрод D. На схеме показан источник напряжения транзистора VSD и прибор, с помощью которого исследователи могли наблюдать за переносом электронов ISD.
Осциллятор исследователи изготовили из кремния по технологии SOI (silicon — on — insulator). Устройство производилось в несколько этапов. Сначала исследователи с помощью электронно-лучевой литографии нанесли на кремниевую поверхность золотую маску, которая повторяла геометрию устройства, а также алюминиевую маску травления (для тех участков на матрице, которые надо удалить). Далее был вытравлен механический маятник (посредством комбинации мокрого и сухого травления). И в заключение исследователи вытравили туннельные контакты маятника (с точностью до 10 нм). Первые опыты по запуску транзистора исследователи провели при комнатной температуре. Напряжение, приводящее в движение маятник, было ± 3 В. Путем изменения частоты маятника исследователи определили оптимальные значения для переноса электронов маятником. Расстояние между электродами S и D составило 300 нм, а емкость перехода S -- D составила 84 аттофарады. При напряжении VSD = +1 В маятник мог перенести +527 электронов. Но это довольно много. Изменив напряжение, подаваемое на транзистор, Блайк добился эффекта переноса отдельного электрона. Далее исследователи снизили темпера туру устройства до 12 К. И тут они обнаружили, что устройство ведет себя по-другому. Протестировав транзистор на ряде значений напряжения Vsn (от 0 до 10 мВ) и изменяя частоту вибрации маятника, они отметили, что при частоте вибрации «механической руки» в 120 МГц он ведет себя, как и при комнатной температуре. Видимо, это объяснялось влиянием тепловых эффектов, которые сильно проявлялись при комнатной температуре. Дальнейшее снижение температуры до 4 К не дало никаких результатов -- транзистор отказал, так как его маятник стал жестче и потерялся туннельный контакт между электродами S и D. В обычных микроэлектронных транзисторах переносится около 100 000 электронов для того, чтобы обеспечить состояние «1» или «О». В новом электромеханическом транзисторе эту роль выполняет один электрон. Преимущества нового устройства -- в отсутствии тепловых шумов, так как сток и исток физически разделены. Также уменьшится энергопотребление устройства, собранного на этих транзисторах. Применение маятника в качестве переносчика электронов позволит транзистору работать в условиях повышенной радиоактивности, говорит Блайк. Поэтому одним из применений механотранзистора станет спутниковая электроника. Летом 2004 г. Блайк и Шебли разработали технологию, по которой производить такой транзистор стало проще. Транзистор 2001 г. нельзя было поставить на поток, а транзистор 2004 г. -- можно. Производство по новой технологии сводится всего к двум шагам: электронной литографии и травлению. Как говорит Блайк: «Почему мы не додумались до этого раньше -- никак не можем понять». Ученые запатентовали производственный процесс и сам транзистор.
Прототип одноэлектронного транзистора на основе графена
Исключительные электронные свойства графена — двумерного кристалла углерода — позволили изготовить самый маленький в мире транзистор. Группа ученых из университета в Манчестере (А. Гейм, К. Новоселов, Л. Пономаренко и др.) опубликовала на прошлой неделе в журнале Science статью с описанием эксперимента, в котором доказана принципиальная возможность создания одноэлектронного транзистора размерами около 10 нм. Подобный одноэлектронный транзистор является единичным элементом будущих графеновых микросхем. Одноэлектронный транзистор содержит только одну область проводимости, соединенную с истоковым и стоковым электродами туннельными барьерами. Электрод затвора управляет протекающим через область проводимости током c помощью емкостной связи. В основе концепции одноэлектронного транзистора лежит возможность получить заметные изменения напряжения при манипуляции с отдельными электронами.
В новой статье британских исследователей было сообщение о создании транзистора на одноатомном слое из нанолент графена шириной в 50 атомов, разделенных еще более узкой полоской графена. Прототип транзистора показал отличные электрические свойства и принципиальную возможность управления потоком электронов.
Там применен иной подход — в едином листе графена с помощью электронно-лучевой литографии и реактивного плазменного травления вырезают квантовую точку (по сути, удаляется несколько атомов углерода), которая является своеобразным островом, присоединенным к остальной части листа через очень тонкие контакты. Размеры этого отдельного фрагмента графена таковы, что начинают проявляться квантовые свойства вещества, которые и определяют возможность управления отдельными электронами.
В сформированном таким образом транзисторе провели исследование поведения электронов в ограниченном пространстве. Электроны, попавшие внутрь квантовой точки, не в состоянии выбраться оттуда без внешнего поля, и при этом другие электроны попасть с электродов в квантовую точку также уже не могут. Этот эффект можно наблюдать даже при комнатной температуре. Очень важно, что прототип имеет размеры около 10 нм — это область, где традиционная кремниевая микроэлектроника работать уже не будет, по мнению специалистов. Исследователи графена считают, что можно сократить размеры квантовой точки и до 1 нм, при этом физические характеристики транзистора не должны измениться.
Заключение
одноэлектронный транзистор наноэлектромеханический
Таким образом, одноэлектронный транзистор рассматривается как предельная степень миниатюризации классического транзистора — то, к чему стремятся все крупнейшие производители вычислительной техники. Работу одноэлектронных транзисторов можно наблюдать в исследовательских лабораториях, но в будущем их использование в массовом производстве может привести к резкому снижению энергопотребления и тепловыделения электронными схемами, значительному увеличению быстродействия и плотности элементов микросхем. Развитие технологии одноэлектронных транзисторов позволит создать ячейки памяти с большим временем хранения, высокой плотностью записи информации и малой рассеиваемой мощностью, а также высокочувствительные химические/биохимические сенсоры.
Литература
1. Лихарев К. К. Одноэлектроника // В мире науки. 1992. № 8. С. 42.
2. В. Л. Ткалич, А. В. Макеева, Е. Е. Оборина Физические Основы Наноэлектроники Учебное пособие 2011. Стр. 44−46.
3. И. И. Абрамов, Е. Г. Новик Физика и техника п/п 2000 том 34 вып. 8
4. В. В. Погосов, Е. В. Васютин, В. П. Курбацкий, А. В. Бабич, А. В. Коротун Запорожье, Украина Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2007, т. 5, № 1, с. 39--74
Показать Свернутьreferat.bookap.info
Реферат на тему:
Рис.1. Схема одноэлектронного транзистора.
Рис. 2. Энергетические уровни истока, проводящего канала (острова) и стока (слева направо) в одноэлектронном транзисторе для закрытого (верхняя часть) и проводящего (нижняя часть) состояний.
Одноэлектронный транзистор с подводящими контактами из ниобия и алюминиевым островом.
Одноэлектронный транзистор (англ. Single-electron transistor (SET)) — транзистор, в основе концепции которого лежит возможность получения заметных изменений напряжения при манипуляции с отдельными электронами. Такая возможность имеется, в частности, благодаря явлению кулоновской блокады.
Впервые о возможности создания одноэлектронных транзисторов на основе кулоновской блокады сообщили в 1986 г. российские учёные К. К. Лихарев и Д. В. Аверин.[1] В 1996 г. российские учёные С. П. Губин, В. В. Колесов, Е. С. Солдатов, А. С. Трифонов, В. В. Ханин, Г. Б. Хомутов, С. А. Яковенко впервые в мире создали одноэлектронный молекулярный нанокластерный транзистор, работающий при комнатной температуре.[2]
Аналогично полевому полупроводниковому транзистору, одноэлектронный транзистор имеет три электрода: исток, сток и затвор. В области между электродами располагаются два туннельных перехода, разделённых дополнительным металлическим или полупроводниковым электродом с малой ёмкостью, который называется «островом». Остров представляет собой наночастицу или кластер нанометровых размеров, изолированный от электродов диэлектрическими прослойками, через которые и может при определённых условиях происходить движение электрона. Электрический потенциал острова может регулироваться изменением напряжения на затворе, с которым остров связан ёмкостной связью. Если приложить напряжение между истоком и стоком, то ток, вообще говоря, протекать не будет, поскольку электроны заблокированы на наночастице. Когда потенциал на затворе станет больше некоторого порогового значения, кулоновская блокада прорвётся, электрон пройдёт через барьер, и в цепи исток-сток начнёт протекать ток. При этом ток в цепи будет протекать порциями, что соответствует движению единичных электронов. Таким образом, управляя потенциалом на затворе, можно пропускать через кулоновские барьеры одиночные электроны. Количество электронов в наночастице должно быть не более 10 (а желательно и меньше). Это может быть достигнуто в квантовых структурах с размером порядка 10 нм.
Рассмотрим квантовые состояния электрона при разных потенциалах на затворе. В блокированном состоянии у электрона на истоке нет доступных энергетических уровней в пределах диапазона туннелирования (красная точка на рис.2). Все уровни с меньшей энергией на острове заняты.
Когда к затвору прикладывается положительный потенциал, энергетические уровни на острове понижаются. Электрон (зелёный 1.) может туннелировать на остров (зелёный 2.), занимая свободный энергетический уровень. Отсюда он может туннелировать на сток (зелёный 3.), где он неупруго рассеивается и достигает на нём уровня Ферми (зелёный 4.).
Энергетические уровни на острове распределены равномерно с расстоянием между ними ΔE. ΔE — это энергия, необходимая каждому последующему электрону для попадания на остров, который обладает ёмкостью C. Чем ниже C, тем больше ΔE. Для преодоления кулоновской блокады необходимо выполнение трёх условий:
Различные одноэлектронные приборы можно получить при увеличении количества туннельно-связанных наноостровов. Один из таких приборов — одноэлектронная ловушка. Главное свойство данного прибора — это так называемая би- или мультистабильная внутренняя зарядовая память. У одноэлектронной ловушки в пределах некоторого диапазона напряжения, прикладываемого к затвору, один из наноостровов (обычно ближайший к затвору) может быть в одном, двух или более устойчивых зарядовых состояниях, то есть содержать один, два или несколько электронов. На этой основе уже сегодня создаются различные логические элементы, которые в ближайшем будущем могут стать элементной базой нанокомпьютеров.
В 2008 г. группа учёных из университета Манчестера (А. Гейм, К. Новосёлов, Л. Пономаренко и др.) сообщила о результатах эксперимента, в котором доказана принципиальная возможность создания одноэлектронного транзистора c размерами около 10 нм. Подобный одноэлектронный транзистор может являться единичным элементом будущих графеновых микросхем. Исследователи графена считают, что можно сократить размеры квантовой точки до 1 нм, при этом физические характеристики транзистора не должны измениться.[3]
wreferat.baza-referat.ru
Асинхронные электродвигатели, способы измерения скорости и момента
При подаче к обмотке статора напряжения, в каждой фазе создаётся магнитный поток, который изменяется с частотой подаваемого напряжения. Эти магнитные потоки сдвинуты относительно друг друга на 120°, как во времени, так и в пространстве...
Атомные электростанции
На рисунке показана схема работы атомной электростанции с двухконтурным водо-водяным энергетическим реактором. Энергия, выделяемая в активной зоне реактора...
Гидроаккумулирующая электростанция (ГАЭС): эскиз сооружения, порядок работы. Генераторы электроэнергии ГАЭС, КПД. Сравнение с гидроэлектростанциями (ГЭС)
Практически во всем мире в современных энергообъединениях почти исключительное распространение получило гидроаккумулирование - благодаря соизмеримости мощности и количества перераспределяемой энергии ГАЭС с потребностями энергосистем...
Изучение механизма работы солнечных элементов, их соединений – батарей
Рассмотрим p-n переход, описанный выше. При температурах выше 0є К температурные колебания атомной решётки приводят к появлению подвижных (т. е. свободных) электронов и дырок в материале как p-типа, так и n-типа...
Микропроцессорные защиты элементов подстанции
Шкафы представляют собой металлоконструкцию с размещенными на ней элементами схемы. Шкафы предназначены для двухстороннего обслуживания. На передней двери шкафов расположены аппараты оперативного управления и сигнальные элементы...
Микропроцессорные защиты элементов подстанции
Шкафы представляют собой металлоконструкцию с размещенными на ней элементами схемы. Шкафы предназначены для двухстороннего обслуживания. На передней двери шкафов расположены аппараты оперативного управления и сигнальные элементы...
О научно-исследовательской работе воздушных линий электропередач ультравысокого напряжения постоянного тока
Мощность равна произведению напряжения на ток (). Таким образом, увеличив напряжение можно уменьшить передаваемый по проводу ток и, как следствие, можно уменьшить сечение провода, необходимого для передачи этой мощности, что удешевит ЛЭП...
Одноэлектронный транзистор
Одноэлектронный транзистор (англ. single electron transistor сокр., SET) -- трехэлектродный туннельный прибор, на эффекте кулоновской блокады, состоящий из проводящего островка с малой собственной емкостью...
Одноэлектронный транзистор
Исключительные электронные свойства графена - двумерного кристалла углерода - позволили изготовить самый маленький в мире транзистор. Группа ученых из университета в Манчестере (А. Гейм, К. Новоселов, Л. Пономаренко и др...
Оптимизация мероприятий по технической эксплуатации и обслуживанию электрооборудования на ЦРП-1 ОАО "ЮТЭК-БЕЛОЯРСКИЙ"
Шкафы КРУ выполняются по схемам главных цепей заказчика, согласованным с изготовителем. Вспомогательные цепи выполняются по типовым работам институтов «Энергосетьпроект», «Тяжпромэлектропроект», «Нижегородскэнергосетьпроект»...
Пироэлектрические свойства кристаллов
Работа ППИ основана на пироэлектрическом эффекте, который заключается в том, что при изменении температуры кристалла изменяется величина его поляризации. Из 32 кристаллографических классов 10, лишенные центра симметрии...
Привод механизма арретирования от электродвигателя
Привод представляет собой электромеханическую систему, состоящую из электродвигателя привода, кинематической передачи и элемента силового воздействия на гироскоп...
Разработка систем регулирования и оптимизация режимов насосных установок ОАО СЛДК
1.2.1 Конструкция насосной установки теплового пункта промплощадки №2 Насосная установка размещена на тепловом пункте промплощадки №2 на территории АО СЛДК и используется для подкачки горячей воды на технические и противопожарные нужды...
Разработка технологии монтажа трансформатора напряжения НКФ-110
Общий вид трансформатора представлен на рисунке 2.1 Рисунок 2.1 - Общий вид трансформатора напряжения серии НКФ - 110...
Тиристорный электропривод постоянного тока с подчиненным управлением
электропривод ток выпрямитель Управляемый выпрямитель (УВ) в электроприводе выполняет роль усилителя мощности. В этом разделе исследуется однофазный однополупериодный нереверсивный УВ, работающий на активную нагрузку R...
fis.bobrodobro.ru
Содержание
Введение
История открытия одноэлектронного транзистора
Кулоновская блокада
Конструкция и принцип работы одноэлектронного транзистора
Вольт-амперные характеристики одноэлектронных транзисторов
Наноэлектромеханический одноэлектронный транзистор с «механической рукой»
Прототип одноэлектронного транзистора на основе графена
Заключение
Литература
Введение
На современном этапе развития технологических методов электроники явилась возможность создавать структуры с наноразмерными областями. На электронный транспорт в таких структурах существенное влияние может оказать эффект одноэлектронного туннелирования. В настоящее время интенсивно проводятся экспериментальные исследования одноэлектронных структур и одним из наиболее перспективных является одноэлектронный транзистор. Наряду с экспериментальными исследованиями эффекта одноэлектронного туннелирования возникает необходимость в моделях, которые позволили бы адекватно описать физические процессы, протекающие в структурах, а также в анализе характеристик приборов в зависимости от конструктивно-технологических и электрофизических параметров. Такое исследование позволяет определить необходимые размеры, подобрать подходящие материалы на этапе разработки одноэлектронных приборов, спрогнозировать их выходные характеристики.
История открытия одноэлектронного транзистора
Одноэлектронный транзистор (англ. single electron transistor сокр., SET) -- трехэлектродный туннельный прибор, на эффекте кулоновской блокады, состоящий из проводящего островка с малой собственной емкостью, соединенного с истоковым и стоковым электродами туннельными переходами с малой емкостью и проводимостью, и имеющего емкостную связь с электродом затвора.
В России проблема построения одноэлектронного туннельного транзистора исследовалась с 1985 г. на физическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова К.К. Лихаревым, который теоретически рассчитал, а потом экспериментально обнаружил эффект одноэлектронного туннелирования. Вместе с Л. С. Кузьминым они построили туннельный одноэлектронный транзистор, работающий при сверхнизких температурах (одновременно это же сделали американцы). Сверхнизкими называют температуры вблизи нуля по шкале Кельвина (--273°С), они неприемлемы при массовом производстве каких бы то ни было устройств. Гораздо больший интерес представляли бы транзисторы, функционирующие при комнатной температуре (около 20°С). Для этого требуется уменьшить размеры их функциональных элементов до нескольких нанометров.
Еще в 1987 г. Лихарев предложил использовать отдельные молекулы в качестве активных элементов в одноэлектронных системах (их размер как раз составляет около 1 нм), но тогда эта идея казалась утопической. Уверенности, что это возможно, ученым придавал тот факт, что молекулярные одноэлектронные туннельные системы, функционирующие при комнатной температуре, давно существуют в природе и используются живыми организмами в процессе получения энергии.
С 1990 г. коллектив Е. С. Солдатова (МГУ) обратил внимание на возможность применения искусственных кластеров (синтезированных молекул с заранее заданными характеристиками) в качестве функциональных элементов транзистора. Однако препятствием стала необходимость создания стабильных упорядоченных структур и сложность манипулирования такими малыми объектами, как молекулярные кластеры. Параллельно ученые Англии, Японии и США искали решение этой проблемы альтернативными путями. Но именно в группе Г. Б. Хомутова впервые были созданы упорядоченные стабильные планарные ансамбли нанокластеров, внедренных в мономолекулярные пленки. В 1996 г. российские ученые из МГУ и РАН С. П. Губин, В. В. Колесов, Е. С. Солдатов, А. С. Трифонов, В. В. Ханин, Г. Б. Хомутов, С. А. Яковенко впервые в мире создали одноэлектронный молекулярный нанокластерный транзистор, работающий при комнатной температуре (см. рис. 1.).
Рис. 1. Одноэлектронный молекулярный нанокластерный транзистор
Применение СТМ позволяло определять положение нанокластеров в мономолекулярной пленке с точностью до 1 нм, а затем измерить их рабочие характеристики. Пленка создает высокоупорядоченную планарную наноструктуру для механической стабилизации кластеров в фиксированной пространственной конфигурации. При этом ее толщина не превышает диаметра кластера, что обеспечивает компактность всего ансамбля.
Кулоновская блокада
Кулоновская блокада — блокирование прохождения электронов через квантовую точку, включённую между двумя туннельными контактами, обусловленное отталкиванием электронов в контактах от электрона на точке, а также дополнительным кулоновским потенциальным барьером, который создаёт электрон, усевшийся на точке. Аналогично тому, как поле ядерных сил при альфа распаде препятствует вылету альфа-частицы, кулоновский барьер препятствует вылету электрона из точки, а также попаданию новых электронов на неё. Экспериментально кулоновская блокада проявляется как пикообразная зависимость проводимости точки от потенциала точки, то есть от напряжения на дополнительном электроде (затворе). Это явление наблюдается тогда, когда кулоновская энергия eІ/2C (обусловленная даже одним электроном с зарядом e; C-ёмкость точки) квантовой точки заметно больше, чем температура и расстояние между уровнями квантовой точки.
Понять это явление можно следующим образом. Пусть с помощью дополнительного электрода потенциал точки установлен в V и на точке находятся N дополнительных электронов. Пусть C -- ёмкость точки. Тогда, чтобы посадить на точку дополнительный электрон нужно совершить работу
Где — дополнительная энергия, обусловленная разностью уровня Ферми электронов на точке и в контактах. При определённом подборе напряжения на затворе и относительных положений уровней Ферми контактов и точки выполняют соотношение, то есть потенциальный барьер для перехода электрона из контакта в точку исчезает. Это и наблюдается как пик в проводимости точки. Из-за конечной температуры точки уровень Ферми в контактах слегка размыт, это делает ширину пиков кулоновской блокады конечной. То есть обычно ширина пика в единицах eV порядка температуры точки в единицах.
Конструкция и принцип работы одноэлектронного транзистора
Рис. 2. Одноэлектронный транзистор
Рассмотрим более подробно конструкцию и принцип работы одноэлектронного транзистора. Также как и полевой полупроводниковый транзистор, он имеет три электрода, называемые истоком, стоком и затвором. В области между электродами (рис. 2.) располагается дополнительный металлический или полупроводниковый «наноостровок» — наночастиица или кластер нанометровых размеров, изолированный от электродов диэлектрическими прослойками, через которые и может при определенных условиях происходить движение электрона. Если приложить напряжение между истоком и стоком транзистора, то ток протекать не будет, поскольку электроны в данный момент заблокированы на наночастице. Для появления тока необходимо увеличить потенциал на управляющем электроде — затворе. Только когда потенциал на затворе станет больше некоторого порогового значения, блокада прорывается, электрон получает способность пройти через барьер, и в цепи исток-сток начинает протекать ток. При этом электрический ток в цепи протекает порциями, что соответствует движениям единичных электронов. Таким образом, управляя потенциалом на затворе, можно пропускать через барьеры одиночные электроны. Количество электронов в наночастице должно быть не более 10 (а желательно и меньше). Это может быть достигнуто в квантовых структурах с размером порядка 10 нм.
Преимуществами одноэлектронных транзисторов являются малые размеры (вплоть до размеров нескольких атомов) и связанная с ними возможность высокой степени интеграции, а также чрезвычайно низкая потребляемая мощность. Разработано два метода реализации логических операций в схемах на одноэлектронных транзисторах. В одном из них один бит информации представляется одним электроном. Также одноэлектронные приборы используются как устройства, позволяющие осуществлять перенос электронов один за другим, то есть контролировать каждый бит информации, представленной таким образом. В другом методе один бит информации представлен, как и в классической микроэлектронике, двумя состояниями одноэлектронного транзистора — включен (ток течет через прибор) и выключен (ток через прибор не течет). С точки зрения потребляемой мощности первый метод является более предпочтительным. Однако в этом случае даже один ложный электрон, обусловленный шумами или тепловым возбуждением, полностью видоизменяет результаты работы. Поэтому с точки зрения рабочей стабильности второй метод предпочтительнее.
Вольт-амперные характеристики одноэлектронных транзисторов
Было установлено, что одноэлектронные транзисторы с плоской конфигурацией на основе туннельных переходов Nb/NbOx/Nb и Ti/TiOx/Ti имеют приемлемые значения предельных параметров (рабочей температуры и граничной частоты) по сравнению с рядом структур на других соединениях металлов с такой же конфигурацией. Расчеты выполнялись по предложенной двумерной численной модели. В результате проведенного исследования было установлено следующее. Различие в величине тока для приборов одинаковых размеров при фиксированных смещениях и температурах для различных материалов может быть существенным, в частности, может составлять около 3 порядков для структур на основе Nb и Ti. Наличие в приборе бокового затвора, к которому прикладывается смещение, существенным образом изменяет область кулоновской блокады и мало влияет на силу тока стока. Уменьшение ширины туннельных переходов истока и стока, увеличение размеров проводящего островка, повышение температуры приводят к увеличению тока стока в структуре. Отличие в значениях ширины туннельных переходов для истока и стока, понижение температуры окружающей среды приводят к более ярко выраженной ступенчатой форме ВАХ, причем последнее зависит и от используемого материала. Так, для транзистора на основе Ti/TiOx/Ti характерны больший период и более четкая форма ступенек, чем для прибора на основе Nb/NbOx/Nb, при одинаковых конструктивно-технологических параметрах, смещениях и рабочей температуре. Установленные закономерности покажем на конкретных примерах. Были проведены расчеты ВАХ для двух структур на основе туннельных переходов Nb/NbOx/Nb одинаковых размеров, одна из которых не имеет, а вторая имеет боковой затвор, к которому прикладывается смещение 0.2 B. В результате были получены зависимости с различием в величине тока не более 10%. Кроме того, полученная ВАХ транзистора с боковым затвором, в отличие от характеристики прибора без затвора, не имеет области кулоновской блокады (участок на характеристике прибора в области малых напряжений на стоке с нулевым значением тока). На ВАХ транзистора существенное влияние оказывают ширина туннельных переходов истока, стока и размеры проводящего островка. Увеличение ширины туннельных переходов истока и стока приводит к уменьшению тока в структуре, а увеличение размеров островка -- к его возрастанию. При совместном изменении этих геометрических параметров может происходить взаимная компенсация их воздействия. Так, проведенные расчеты ВАХ прибора на основе Nb/NbOx/Nb позволили получить следующие результаты. При напряжении на стоке 0. 1 В величина тока в транзисторе при значениях ширины туннельных переходов истока и стока ds = dd = 17. 5нм приблизительно в 6 раз больше, чем при ds = dd = 18 нм; при размерах островка 50 Ч 50нм2 -- приблизительно в 10 раз больше, чем при размерах 20 Ч 20 нм2. На рис. 3, a представлены ВАХ для одноэлектронных транзисторов на основе Ti/TiOx/Ti для различных значений ширины туннельных переходов истока (ds = 17. 5нм) истока (dd = 18нм) и для равных значений этих параметров (ds = dd = 18нм) (соответственно кривые 2 и 1). Расчеты проведены для рабочей температуры 103 K. Из рисунка видно, что кривая 2 имеет более выраженную ступенчатую форму по сравнению с кривой 1. Было проведено также исследование влияния асимметричности структуры (различия в ширине туннельных переходов для истока и стока) для прибора на основе Nb/NbOx/Nb (рис. 3, b).
Рис. 3. Вольт-амперные характеристики одноэлектронных транзисторов на основе туннельных переходов Ti/TiOx/Ti (a) и Nb/NbOx/Nb (b) для одинаковых (кривая 1) и различных (кривая 2) значений ширины туннельных переходов истока и стока
Характеристики были получены при тех же исходных данных, что и в случае транзистора на основе Ti/TiOx/Ti: кривая 1 соответствует значениям ширины переходов истока и стока ds = dd = 18 нм, а кривая 2 -- ds = 17. 5нм и dd = 18нм. Из полученных зависимостей (рис. 3) видно, что асимметричность структуры приводит к появлению на ВАХ ступенек, которые являются одним из признаков эффекта одноэлектронного туннелирования при малых температурах и (или) размерах структуры. Для различных систем (Nb/NbOx/Nb и Ti/TiOx/Ti) период и размер ступенек различны. Расчеты ВАХ для двух структур на основе Nb/NbOx/Nb и Ti/TiOx/Ti одинаковых размеров при фиксированной рабочей температуре позволили получить зависимости с различием в силе тока на несколько порядков при одном и том же напряжении на стоке. При этом в случае меньшего значения высоты потенциального барьера и большего значения диэлектрической проницаемости диэлектрика ток в структуре больше (для транзистора на основе Nb/NbOx/Nb). Одним из факторов, влияющих на ВАХ одноэлектронного транзистора, является рабочая температура: при ее повышении ток в структуре возрастает. Так, например, для прибора на основе туннельных переходов Nb/NbOx/Nb при ширине туннельных переходов истока и стока ds = dd = 17.5 нм и напряжении на стоке 0. 15 В повышение рабочей температуры от 100 до 110 K приводит к изменению тока приблизительно на 30%. Для асимметричного транзистора на основе туннельных переходов Ti/TiOx/Ti (ширина туннельных переходов истока ds = 17. 5нм, стока dd = 18 нм) и напряжении на стоке 0. 3 В повышение рабочей температуры от 103 до 110 K приводит к изменению тока приблизительно на 20%. При повышении рабочей температуры до комнатной ступеньки на ВАХ исчезают. Это проявление подавления эффекта одноэлектронного туннелирования термическими флуктуациями в одноэлектронном транзисторе при повышении его рабочей температуры.
Наноэлектромеханический одноэлектронный транзистор с «механической рукой»
Профессором Робертом Бланком из Висконсина (США) и его коллегой Домиником Шебли из Мюнхенского университета (Германия) создан принципиально новый электромеханический одноэлектронный транзистор с «механической рукой», которая переносит отдельные электроны от истока к стоку. Ранее Бланк уже представлял рабочий электромеханический осциллятор, который вибрировал в диапазоне радиочастот и мог переносить отдельные электроны от одного электрода к другому при активации «механической руки» устройства (т.е. работать как транзистор). Установка Блайка изображена на рис. 4.
Рис. 4. Наномеханический осциллятор Бланка
В центре устройства -- вибрирующий маятник, который был назван Блайком «электронным челноком», а журналистами — «механической рукой». Если между точками G 1 и G 2 приложить переменное напряжение, то маятник будет колебаться с частотой, пропорциональной часто те переменного напряжения. В рабочем устройстве маятник колебался с частотой в 100 МГц. Маятник С электрически изолирован от электродов Gl, G 2, S и D и заземлен. Электроды S и D представляют собой исток и сток транзистора соответственно. Как только маятник касается электрода S, на его поверхность благодаря туннельному эффекту переносится один электрон, который затем передается с помощью колебаний маятника на электрод D. На схеме показан источник напряжения транзистора VSD и прибор, с помощью которого исследователи могли наблюдать за переносом электронов ISD.
Осциллятор исследователи изготовили из кремния по технологии SOI (silicon — on — insulator). Устройство производилось в несколько этапов. Сначала исследователи с помощью электронно-лучевой литографии нанесли на кремниевую поверхность золотую маску, которая повторяла геометрию устройства, а также алюминиевую маску травления (для тех участков на матрице, которые надо удалить). Далее был вытравлен механический маятник (посредством комбинации мокрого и сухого травления). И в заключение исследователи вытравили туннельные контакты маятника (с точностью до 10 нм). Первые опыты по запуску транзистора исследователи провели при комнатной температуре. Напряжение, приводящее в движение маятник, было ± 3 В. Путем изменения частоты маятника исследователи определили оптимальные значения для переноса электронов маятником. Расстояние между электродами S и D составило 300 нм, а емкость перехода S -- D составила 84 аттофарады. При напряжении VSD = +1 В маятник мог перенести +527 электронов. Но это довольно много. Изменив напряжение, подаваемое на транзистор, Блайк добился эффекта переноса отдельного электрона. Далее исследователи снизили темпера туру устройства до 12 К. И тут они обнаружили, что устройство ведет себя по-другому. Протестировав транзистор на ряде значений напряжения Vsn (от 0 до 10 мВ) и изменяя частоту вибрации маятника, они отметили, что при частоте вибрации «механической руки» в 120 МГц он ведет себя, как и при комнатной температуре. Видимо, это объяснялось влиянием тепловых эффектов, которые сильно проявлялись при комнатной температуре. Дальнейшее снижение температуры до 4 К не дало никаких результатов -- транзистор отказал, так как его маятник стал жестче и потерялся туннельный контакт между электродами S и D. В обычных микроэлектронных транзисторах переносится около 100 000 электронов для того, чтобы обеспечить состояние «1» или «О». В новом электромеханическом транзисторе эту роль выполняет один электрон. Преимущества нового устройства -- в отсутствии тепловых шумов, так как сток и исток физически разделены. Также уменьшится энергопотребление устройства, собранного на этих транзисторах. Применение маятника в качестве переносчика электронов позволит транзистору работать в условиях повышенной радиоактивности, говорит Блайк. Поэтому одним из применений механотранзистора станет спутниковая электроника. Летом 2004 г. Блайк и Шебли разработали технологию, по которой производить такой транзистор стало проще. Транзистор 2001 г. нельзя было поставить на поток, а транзистор 2004 г. -- можно. Производство по новой технологии сводится всего к двум шагам: электронной литографии и травлению. Как говорит Блайк: «Почему мы не додумались до этого раньше -- никак не можем понять». Ученые запатентовали производственный процесс и сам транзистор.
Прототип одноэлектронного транзистора на основе графена
Исключительные электронные свойства графена — двумерного кристалла углерода — позволили изготовить самый маленький в мире транзистор. Группа ученых из университета в Манчестере (А. Гейм, К. Новоселов, Л. Пономаренко и др.) опубликовала на прошлой неделе в журнале Science статью с описанием эксперимента, в котором доказана принципиальная возможность создания одноэлектронного транзистора размерами около 10 нм. Подобный одноэлектронный транзистор является единичным элементом будущих графеновых микросхем. Одноэлектронный транзистор содержит только одну область проводимости, соединенную с истоковым и стоковым электродами туннельными барьерами. Электрод затвора управляет протекающим через область проводимости током c помощью емкостной связи. В основе концепции одноэлектронного транзистора лежит возможность получить заметные изменения напряжения при манипуляции с отдельными электронами.
В новой статье британских исследователей было сообщение о создании транзистора на одноатомном слое из нанолент графена шириной в 50 атомов, разделенных еще более узкой полоской графена. Прототип транзистора показал отличные электрические свойства и принципиальную возможность управления потоком электронов.
Там применен иной подход — в едином листе графена с помощью электронно-лучевой литографии и реактивного плазменного травления вырезают квантовую точку (по сути, удаляется несколько атомов углерода), которая является своеобразным островом, присоединенным к остальной части листа через очень тонкие контакты. Размеры этого отдельного фрагмента графена таковы, что начинают проявляться квантовые свойства вещества, которые и определяют возможность управления отдельными электронами.
В сформированном таким образом транзисторе провели исследование поведения электронов в ограниченном пространстве. Электроны, попавшие внутрь квантовой точки, не в состоянии выбраться оттуда без внешнего поля, и при этом другие электроны попасть с электродов в квантовую точку также уже не могут. Этот эффект можно наблюдать даже при комнатной температуре. Очень важно, что прототип имеет размеры около 10 нм — это область, где традиционная кремниевая микроэлектроника работать уже не будет, по мнению специалистов. Исследователи графена считают, что можно сократить размеры квантовой точки и до 1 нм, при этом физические характеристики транзистора не должны измениться.
Заключение
одноэлектронный транзистор наноэлектромеханический
Таким образом, одноэлектронный транзистор рассматривается как предельная степень миниатюризации классического транзистора — то, к чему стремятся все крупнейшие производители вычислительной техники. Работу одноэлектронных транзисторов можно наблюдать в исследовательских лабораториях, но в будущем их использование в массовом производстве может привести к резкому снижению энергопотребления и тепловыделения электронными схемами, значительному увеличению быстродействия и плотности элементов микросхем. Развитие технологии одноэлектронных транзисторов позволит создать ячейки памяти с большим временем хранения, высокой плотностью записи информации и малой рассеиваемой мощностью, а также высокочувствительные химические/биохимические сенсоры.
Литература
1. Лихарев К. К. Одноэлектроника // В мире науки. 1992. № 8. С. 42.
2. В. Л. Ткалич, А. В. Макеева, Е. Е. Оборина Физические Основы Наноэлектроники Учебное пособие 2011. Стр. 44−46.
3. И. И. Абрамов, Е. Г. Новик Физика и техника п/п 2000 том 34 вып. 8
4. В. В. Погосов, Е. В. Васютин, В. П. Курбацкий, А. В. Бабич, А. В. Коротун Запорожье, Украина Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2007, т. 5, № 1, с. 39--74
Показать Свернутьr.bookap.info
Возможные области применения одноэлектронных приборов были предсказаны ещё Лихаревым в его первых работах по одноэлектронным эффектам. Так, например, предлагалось использовать одноэлектронные приборы в качестве электрометров вследствие их высокой чувствительности к внешнему заряду. Кроме того, данные устройства могут быть применены в качестве логических элементов цифровых ИС. Очевидно, что упомянутая область применения является наиболее важной. Вообще, большинство работ, связанных с применением одноэлектронных приборов, посвящено именно цифровой электронике. При этом лидирующее положение в этой области исследований занимают японские исследования – научные школы Иошикавы, Фукуи и Наказато.
Научная группа Наказато была единственной, которая реализовала именно практическое применение одноэлектронных логических элементов для ячеек памяти. Ими использовались одноэлектронные приборы, основанные на многотуннельных переходах (или MTJ-приборы), поскольку практическая реализация одиночного туннельного перехода весьма проблематична по причинам, рассмотренным ранее в теоретической части настоящего раздела.
В табл. 11.2 для сравнения приведены параметры быстродействия одноэлектронных приборов в зависимости от площади туннельного перехода и их рабочей температуры.
Структуры на основе одноэлектронного туннелирования (кулоновский барьер) представляются весьма перспективными для создания широкого спектра твердотельных приборов, в том числе ИС нового поколения сверхвысокой степени интеграции. К настоящему моменту известно большое количество конструкций и структур различного типа, конфигураций и назначения. Их число продолжает расти, поэтому рассмотреть даже большинство наиболее типичных устройств в рамках настоящего учебного издания практически нереально. Кроме того, работы по классификации и разработке приборных структур продолжаются, следовательно, не исключено, что в ближайшем будущем появятся новые классификационные и конструктивно-технологические признаки одноэлектронных устройств.
Таблица 11.2
Параметры быстродействия одноэлектронных приборов
| Площадь туннельного перехода | Рабочая температура прибора | Быстродействие (время срабатывания) | |
| Современная нанотехнология | 100 х 100 нм | 0,15 К | 10 пс |
| Ближайшая перспектива | 30 х 30 нм | 1,5–7 К | 1 пс |
| Пределы нанолитографии | 10 х 10 нм | 15–30 К | 0,1 пс |
| Молекулярный уровень | 3 х 3 нм | 150 К | 0,01 пс |
В главе 11 были кратко рассмотрены основы одноэлектроники: теоретические принципы функционирования одноэлектронных устройств, их основные конструкции и классификационные типы. Теперь вполне логичным представляется рассмотреть свойства устройств, которые представляют собой наночастицу (т.е. мы рассмотрели, что происходит внутри наночастицы, а теперь рассмотрим, что происходит с наночастицами в целом). Можно сформулировать следующее рабочее определение (более точного определения пока не существует):
Наночастица – это агрегат атомов с размерами 1-100 нм, который рассматривается как часть объемного материала и имеет размеры, меньше характерных параметров некоторых явлений.
Первая группа объектов, которую мы рассмотрим, это металлические нанокластеры. Их первой важной характеристикой являются так называемые магические числа.
Один из способов получения металлических кластеров приведен на рис. 12.1. Лазерный луч высокой интенсивности падает на образец, вызывая испарение атомов с поверхности металла. Эти атомы уносятся потоком газообразного гелия через сопло. Расширение потока атомов в вакууме приводит к охлаждению потока и образованию кластеров из атомов испаряемого металла. Полученные кластеры ионизируются ультрафиолетовым излучением и попадают в масс-спектрометр через сепаратор для измерения отношения массы к заряду m/
. В результате измерений получается так называемый масс-спектр кластеров, который имеет вид, показанный на рис. 12.2.
На рис. 12.2 количество ионов заданной массы представлено как функция количества атомов в кластере, хотя обычно масс-спектр представляют в виде зависимости количества частиц от отношения массы к заряду.
Рис. 12.1. Схема установки для получения нанокластеров методом
лазерного испарения в Не-продувке
Рис. 12.2. Пример масс-спектра нанокластеров свинца
Таким образом, из сравнения интенсивностей пиков видно, что кластеры из 7 и 10 атомов более вероятны, чем кластеры из 14 атомов. Другими словами, вероятность существования таких кластеров с 7 и 10 атомами и их стабильность гораздо выше, чем кластеров с 14 атомами.
Рассмотрим график потенциала ионизации атомов как функцию их номера Z (рис. 12.3, верхняя панель) (напомним, что ионизационный потенциал – это энергия, которую необходимо передать атому для удаления из него внешнего электрона) и зависимость потенциала ионизации наночастицы от количества атомов в кластере (рис. 12.3, нижняя панель). Видно, что пики максимальной интенсивности в обоих графиках наблюдаются для кластеров, состоящих из 2 и 8 атомов. Эти числа и называют ″электронными магическими числами″. Наличие таких чисел позволяет рассматривать кластеры как суператомы. Магические числа в данном случае можно рассматривать как аналог квантовых чисел обычного атома.
Рис. 12.3. Потенциал ионизации атомов как функция их атомного номера
В случае больших кластеров (больше 20 атомов) их стабильность определяется атомной структурой группировки атомов, а магические числа в этом случае называются ″структурными магическими числами″. В результате была предложена так называемая модель ″желе″ для нанокластеров.
studfiles.net
Московская Государственная Академия
Приборостроения и Информатики
<
2008г.
План.
Стр.
Вступление.
2
1.Оптоэлектронные запоминающие устройства.
3
-Назначение.
-Область применения.
2.Виды и характеристики:
4
УСТРОЙСТВО НАКОПИТЕЛЕЙ CD-ROM
4
-Устройство привода CD-ROM.
4
-Устройство компакт — диска.
8
-Принцип физического действия.
8
-Алгоритм работы накопителя CD-ROM.
10
ПАРАМЕТРЫНАКОПИТЕЛЕЙ CD-ROM
12
— Переносные
— (CD, CD-R, CD-RW, DVD).
12
-Параметры и характеристики.
— Стационарные.
15
-Магнитно-оптический накопитель.
-Принцип физического действия.
-Параметры и характеристики.
-Голографическое запоминающее устройство.
16
— Теория и принцип физического действия.
3. Оптоэлектроника — перспективы развития.
2
Список используемой литературы.
21
Вступление.
Оптоэлектроника — одно из наиболее развитых направлений в функциональной микроэлектронике, поскольку оптические и фотоэлектрические явления достаточно хорошо изучены, а технические средства, основанные на этих явлениях, длительное время используются в электронике (фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, фотодиоды, фототранзисторы и др.).
Первоначально Оптоэлектроника считалась сравнительно узкой отраслью электроники, изучающей лишь полупроводниковые светоизлучатели и фотоприемники. Однако в последнее время понятие «Оптоэлектроника» значительно расширилось. Теперь в него включают и такие недавно возникшие направления, как лазерная техника, волоконная оптика, голография и др.
Оптоэлектроника основана на электронно-оптическом принципе получения, передачи, обработки и хранения информации, носителем которой является электрически нейтральный фотон. Совмещение в оптоэлектронных функциональных устройствах двух способов обработки и передачи информации — оптического и электрического — позволяет достигать огромного быстродействия, высокой плотности размещения хранимой информации, создания высокоэффективных средств отображения информации. Очень важным преимуществом элементов оптоэлектроники является то, что они оптически связаны, а электрически изолированы между собой. Это обеспечивает надежное согласование различных оптоэлектронных цепей, способствует однонаправленности передачи информации, помехоустойчивости каналов передачи сигналов.
1.Оптоэлектронные запоминающие устройства. Назначение. Область применения.
Оптоэлектронные устройства нашли свое применение и персональной электронике, в частности в ЭВМ. С момента создания первой ЭВМ встал вопрос о необходимости хранения данных. С начала данные хранили на перфокартах и перфолентах, за тем появились и магнитные носители. Но с развитием технологий производства микропроцессоров растет и производительность ЭВМ. Вместе с тем, усложнились и, соответственно, увеличились в объеме, программные продукты для компьютеров (прежде всего игры и базы данных), и поставка их на дискетах оказалась чрезмерно дорогостоящей и ненадёжной. По этому на смену магнитным носителям пришли оптические устройства для хранения данных на компакт диске CD-ROM (Compact Disk, Read-Only Memory).
Эти устройства явились результатом плодотворного сотрудничества двух гигантов электронной промышленности — японской фирмы Sony и голландской Philips. Любопытно, что строго определенная емкость компакт-дисков связана с интересной историей.
Исполнительный директор фирмы Sony Акио Морита (кстати, именно он является автором плеера Walkman) решил, что компакт-диски должны отвечать запросам исключительно любителей классической музыки не более и не менее. После того как группа разработчиков провела опрос, выяснилось, что самым популярным классическим произведением в Японии в те времена была 9-я симфония Бетховена, которая длилась 72,73 минуты. Видимо, если бы японцы больше любили короткие симфонии Гайдна или оперы Вагнера (исполняемые по два вечера), развитие компакт-дисков могло пойти совсем по другому пути. Но факт остается фактом, поэтому было решено, что компакт-диск должен быть рассчитан всего на 74 минуты звучания, а точнее на 74 минуты и 33 секунды. Так родился стандарт, известный как «Красная Книга» (Red Book). Не все любители музыки могли согласиться с выбранной длительностью звучания, но, по сравнению с 45 минутами, предоставляемыми виниловыми пластинками, и их недолговечностью это было существенным шагом вперед. Когда 74 минуты пересчитали в байты, то получилось как раз 640 Мбайт.
2.Виды и характеристики. Устройство накопителей CD-ROM.
Устройство привода CD-ROM.
Типовой привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска.
На плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако, в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.
Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной или переменной линейной скоростью. Сохранение постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положения оптической головки. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика; двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска.
На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется при помощи шайбы, расположенной с другой стороны диска; подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила, притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке.
Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель, на основе инфракрасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывают перемещение линзы и пере фокусировку лазерного луча. Благодаря малой инерционности такая система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения.
Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче — подпружиненные шарики, при зубчатой — подпружиненные в разные стороны пары шестерней.
Система загрузки диска выполняется в двух вариантах: с использованием специального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие привода, и с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск. В обоих случаях система содержит двигатель, приводящий в движение лоток или футляр, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя. При использовании обычного лотка привод невозможно установить в иное положение, кроме горизонтального. В приводах, допускающих монтаж в вертикальном положении, конструкция лотка предусматривает фиксаторы, удерживающие диск при выдвинутом лотке.
На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками; кнопка Eject при этом обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигрывание и переход осуществляются при нажатии на торец регулятора.
Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно — например, при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т.п. В отверстие нужно вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать — при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную.
Время доступа (access time).
Время доступа к данным для накопителей CD — ROM определяется точно также, как и для жёстких дисков. Оно равняется задержке между получением команды и моментом считывания первого бита данных. Время доступа измеряется в миллисекундах и его стандартное паспортное значение для накопителей 4х скоростных приблизительно равно 200 мс. При этом имеется в виду среднее время доступа, поскольку реальное время доступа зависит от расположения данных на диске. Очевидно, что при работе на внутренних дорожках диска время доступа будет меньше, чем при считывании информации с внешних дорожек. Поэтому в паспортах на накопители приводится среднее время доступа, определяемое как среднее значение при выполнении нескольких случайных считываний данных с диска.
Очевидно, что чем меньше время доступа, тем лучше, особенно в тех случаях, когда данные нужно находить и считывать быстро. Время доступа к данным на CD — ROM постоянно сокращается. Заметим, что этот параметр для накопителей CD — ROM намного хуже, чем для жёстких дисков (85-500 мс для CD — ROM и 10 мс для жёстких дисков).Столь существенная разница объясняется принципиальными различиями в конструкциях: в жёстких дисках используется несколько головок и диапазон их механического перемещения меньше. Накопители CD — ROM используют один лазерный луч, и он перемещается вдоль всего диска. К тому же данные на компакт — диске записаны вдоль спирали и после перемещения считывающей головки для чтения данной дорожки необходимо ещё ожидать, когда лазерный луч падает на участок с необходимыми данными. При чтении внешних дорожек время доступа больше, нежели при чтении внутренних дорожек. Обычно, когда увеличивается скорость передачи данных, соответственно уменьшается и время доступа.
Скорость передачи данных (dats-transfer rate).
Пpи стандаpтной скоpости вpащения скоpость пеpедачи данных составляет около 150 кб/с. В двух- и более скоpостных CD-ROM диск вpащается с пpопоpционально большей скоpостью, и пpопоpционально повышается скоpость пеpедачи (напpимеp, 1200 кб/с для 8-скоpостного).
Из-за того, что физические паpаметpы диска (неодноpодность массы, эксцентpиситет и т.п.) стандаpтизиpованы для основной скоpости вpащения, на скоpостях, больших 4-6, уже возникают значительные колебания диска, и надежность считывания, особенно для дисков нелегального пpоизводства, может ухудшаться. Hекотоpые CD-ROM пpи ошибках чтения могут снижать скоpость вpащения диска, однако большинство из них после этого не могут возвpащаться к максимальной скорости вплоть до смены диска. Hа скоpостях свыше 4000-5000 об/мин надежное считывание становится пpактически невозможным, поэтому последние модели 10- и более скоpостных CD-ROM огpаничивают веpхний пpедел скоpости вpащения. Пpи этом на внешних доpожках скоpость пеpедачи достигает номинальной (напpимеp, 1800 кб/с для 12-скоpостных моделей, а по меpе пpиближения к внутpенним — падает до 1200-1300 кб/с.
Для указания скорости чтения CD по сравнению со стандартом Audio CD (CD-DA) обычно применяют цифры 24x, 32x, 34x и тд. Однако за последнее время технология немного изменилась. Первые модели CD-ROM использовали постоянную линейную скорость чтения (CLV). Это требовало изменения скорости вращения диска при перемещении головки. Для устройств 1x (150kb/s) эта скорость лежала в диапазоне 200-530об/мин. Устройства 2x -12x скоростные просто повышали скорость вращения. Однако уже увеличение скорости до 12x требует частоты вращения 2400-6360об/мин что очень велико для сменного носителя (часто также плохо отцентрированного). К тому же разная скорость вращения для разных областей диска повышает время доступа, т.к. при перемещении головки необходимо и соответственно изменять скорость вращения диска. Дальнейшее повышение скорости таким способом очень проблематично, поэтому производители перешли к технологии P-CAV и CAV. Первая предусматривает переход от постоянной линейной скорости к постоянной угловой скорости (CAV) на внешних дорожках диска, а вторая использует постоянную угловую скорость для всего диска. В связи с этим цифры типа 32x немного утрачивают свое значение, т.к. обычно относятся к внешней стороне диска, а информация на CD записывается, начиная с внутренних дорожек и на незаполненных полностью дисках эта скорость вообще не достигается.
Устройство компакт — диска. Принцип физического действия.
Стандартный диск состоит из трех слоев: подложка из поликарбоната, на которой отштампован рельеф диска, намыленное на нее отражающее покрытие из алюминия, золота, серебра или другого сплава, и более тонкий защитный слой поликарбоната или лака, на который наносятся надписи и рисунки. Некоторые диски «подпольных» производителей имеют очень тонкий защитный слой, либо не имеют его вовсе, отчего отражающее покрытие довольно легко повредить.
Обычный процесс изготовления компакт-диска состоит из нескольких этапов. Как правило, они включают в себя следующие операции: подготовку информации для записи на мастер-диск (первый образец), изготовление самого мастер диска и матриц (негатив мастер-диска), тиражирование компакт-дисков. Закодированная информация наносится на мастер-диск лазерным лучом, который создает на его поверхности микроскопические впадины, разделяемые плоскими участками. Цифровая информация представляется здесь чередованием впадин (не отражающих пятен) и отражающих свет островков (см. рис.1). Копии негатива мастер-диска (матрицы) используются для прессования самих компакт-дисков. Отметим, что сформированные лазерным лучом впадины очень малы по размеру. Длина штрихов вдоль дорожки записи может колебаться от 0.9 до 3.3 мкм, это значит, что 30-40 впадин соответствуют примерно 50 мкм, а это толщина человеческого волоса.
Считывание информации с диска происходит за счёт регистрации изменений интенсивности отражённого от алюминиевого слоя излучения маломощного лазера. Приёмник или фотодатчик определяет, отразился ли луч от гладкой поверхности, был ли он рассеян или поглощен. Рассеивание или поглощение луча происходит в местах, где в процессе записи были нанесены впадины. Сильное отражение луча происходит там, где этих впадин нет. Фотодатчик, размещённый в накопителе CD — ROM, воспринимает рассеянный луч, отражённый от поверхности диска. Затем эта информация в виде электрических сигналов поступает на микропроцессор, который преобразует эти сигналы в двоичные данные или звук.
Глубина каждой впадины на диске равна 0.12 мкм, ширина — 0.6 мкм. Они расположены вдоль спиральной дорожки, расстояние между соседними витками которой составляет 1.6 мкм, что соответствует плотности 16000 витков на дюйм или 625 витков на миллиметр. Дорожка начинается на некотором расстоянии от центрального отверстия и заканчивается примерно в 5 мм от внешнего края.
Если на компакт — диске необходимо отыскать место записи определённых данных, то его координаты предварительно считываются из оглавления диска, после чего считывающее устройство перемещается к нужному витку спирали и ждёт появления определённой последовательности битов.
В каждом блоке диска, записанного в формате CD — DA (аудио компакт — диск), содержится 2352 байт. На диске CD — ROM 304 из них используется для синхронизации, идентификации и коррекции кодов ошибок, а оставшиеся 2048 байт — для хранения полезной информации. Поскольку за секунду считывается 75 блоков, скорость считывания данных с дисков CD — ROM составляет 153 600 байт/с (односкоростной CD — ROM), что равно 150 Кбайт/с. Поскольку на компакт — диске может содержаться максимальный объём данных, который считывается 74 мин, а за секунду считывается 75 блоков по 2048 байт, нетрудно подсчитать, что максимальная ёмкость диска CD — ROM составит 681 984 000 байт (около 650 Мбайт).
Алгоритм работы накопителя CD-ROM.
1. Полупроводниковый лазер генерирует маломощный инфракрасный луч, который попадает на отражающее зеркало.
2. Серводвигатель по командам встроенного микропроцессора, смещает подвижную каретку с отражающим зеркалом к нужной дорожке на компакт — диске.
3. Отражённый от диска луч фокусируется линзой, расположенной под диском, отражается от зеркала и попадает на разделительную призму.
4. Разделительная призма направляет отражённый луч на другую фокусирующую линзу.
5. Эта линза направляет отражённый луч на фотодатчик, который преобразует световую энергию в электрические импульсы.
6. Сигналы с фотодатчика декодируются встроенным микропроцессором и передаются в компьютер в виде данных.
Впадины, нанесённые на поверхность диска, имеют разную длину. Интенсивность отражённого луча изменяется, соответственно изменяя электрический сигнал, поступающий на фотодатчик. Биты данных считываются как переходы между высокими и низкими уровнями сигналов, которые физически записываются как начало и конец каждого штриха.
Поскольку для программных файлов и файлов с данными важен каждый бит, в накопителях CD-ROM используются весьма сложные алгоритмы обнаружения и коррекции ошибок.
Благодаря таким алгоритмам вероятность неправильного считывания данных составляет менее 0.125. Другими словами, безошибочно считывается два квадриллиона дисков, что соответствует стопке компакт — дисков высотой около двух миллиардов километров.
Для реализации этих методов коррекции ошибок к каждым 2048 полезным байтам добавляется 288 контрольных. Это позволяет восстанавливать даже сильно повреждённые последовательности данных (длиной до 1000 ошибочных битов). Использование столь сложных методов обнаружения и коррекции ошибок связа
www.ronl.ru
Конструктивные особенности и эксплуатация ЭЛТ мониторов
Поскольку короткие замыкания часто вызываются маленькими кусочками проводящих материалов, их можно выжечь электрическим разрядом. Этот метод намного безопаснее уже упоминавшегося метода «переверни и постучи»...
Контрольно-измерительные приборы: люксметр
Анализ современной международной теории и практики воспроизведения световых величин демонстрирует повсеместную победу детекторного подхода...
Метрологическое обеспечение и стандартизация измерений напряжения и тока
Узел для создания вращающего момента состоит из сильного постоянного магнита и легкой подвижной катушки, по которой протекает измеряемый ток (рис. 1.3.а)...
Метрологическое обеспечение и стандартизация измерений напряжения и тока
Электромагнитные измерительные приборы с подвижным магнитом также основаны на магнитоэлектрическом принципе. Они могут быть использованы для измерений на постоянном токе, а с дополнительными преобразователями -- и на переменном токе...
Метрологическое обеспечение и стандартизация измерений напряжения и тока
Электродинамические измерительные приборы основаны на принципе взаимодействия токов. Они могут применяться для измерений, как на переменном, так и на постоянном токе...
Метрологическое обеспечение и стандартизация измерений напряжения и тока
Электростатические измерительные приборы могут быть использованы для измерений, как на постоянном, так и на переменном токе. Измерительный прибор состоит из конденсатора, электроды которого закреплены так, что имеется возможность...
Метрологическое обеспечение и стандартизация измерений напряжения и тока
При настройке и контроле режима антенных и других колебательных систем радиотехнических устройств возникает необходимость в измерении токов высоких частот...
Метрологическое обеспечение и стандартизация измерений напряжения и тока
Для измерения тока и напряжения в цепях повышенной частоты широко применяются выпрямительные приборы, состоящие из выпрямительного преобразователя и магнитоэлектрического микро- или миллиамперметра (рис. 1-10а)...
Оптоэлектронные технологии
...
Разработка макетного лабораторного стенда для изучения работы электропривода
Таблица __1__ Приборы и инструменты для настройки и регулировки номер название таблицы Процесс Приборы Инструменты Измерение Частотомер Ч3-32, Осциллограф С1-49 СТ-67, Генератор ГЗ-33, Мультиметр М890G Паяльник 36 В...
Расчет телевизионного приемника
Комплект измерительный: а) преобразователь полного сопротивления: - выходное сопротивление - не менее 500 кОм с делителем 1:130, 50 кОм - с делителем 1:25, 10 кОм - с делителем 1:5...
Структурированная кабельная система на 292 порта зданий гимназии
Испытания проводятся тестером-сертификатором СКС, который автоматический проводит серию тестов в виде генерации электрических сигналов заданных характеристик...
Технология ремонта музыкального центра марки AIWA
Для измерений и проверки функционирования различных блоков проигрывателей при обслуживании CD используется в основном та же самая измерительная аппаратура, что и при обслуживании обычных аналоговых звуковых устройств. В принципе...
Установка звуковоспроизводящей аппаратуры в легковом автомобиле
Все головные устройства (автомагнитолы) можно разделить на три типа: кассетные, CD-ресиверы и MD-ресиверы. Наиболее распространены кассетные ресиверы, и это объясняется тем, что кассета является наиболее привычным и удобным аудионосителем...
Устройства генерирования и канализации субмиллиметровых волн
Ряд исследователей высказывал предположение, что для генерирования и усиления субмиллиметровых волн вместо обычной замедляющей системы ЛОВ может быть применен плазменный волновод. В изучение приборов, использующих электронно-ионную плазму...
radio.bobrodobro.ru
