 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
235
микроэлектронного прибора в измерении, перпендикулярном плоскости подложки. Формирование
с такой же точностью рисунка на плоскости значительно сложнее. Оно обычно осуществляется с
помощью процесса литографии на основе технологии печати.
С развитием микроэлектроники происходит усложнение схем и уменьшение размеров рисунка.
Реализуется возможность получения линий шириной 0,5 мкм с допусками 0,1 мкм. Для
выполнения этих требований необходима разработка систем формирования (синтезирования)
рисунка с очень высокой разрешающей способностью. Рисунок синтезируется экспонированием
(светом, рентгеновским излучением, электронным или ионным пучком с последующим
проявлением скрытого изображения) соответствующих участков тонкого слоя резистивного
материма, нанесенного на пластину, например, кремния.
Одновременно идет поиск новых применений субмикронной литографии. Обнаружено, что
можно регистрировать световой поток не с помощью фотодиода или другого подобного прибора, а
с помощью проводников, чередование которых идет с шагом, кратным длине волны света, а свет
падает вдоль этой решетки. Прибор работает как антенна, в элементах которой наводится
электрический ток. Размеры элементов такого приемника таковы, что они не могут быть
изготовлены традиционным способом фотолитографии. На помощь приходит микролитография –
электронная, ионная и рентгеновская.
Ожидается, что в ближайшее время промышленность освоит интегральные схемы с
миниатюрными размерами отдельных деталей 0,2–0,3 мкм (200– 300 нм). Число таких элементов в
схеме – полупроводниковой пластине площадью несколько квадратных миллиметров – достигнет
десятков миллионов, т. е. увеличится по крайней мере в 1000 раз. Возможности интегральных
схем при этом возрастут не в 1000 раз, а гораздо больше. Предполагается, что в ближайшие годы
число элементов на кристалле достигнет 7 млрд, правда, такой прогноз называют осторожным.
Сейчас основной материал полупроводниковых приборов – кремний. Переход к
наноэлектронике заставляет обратиться и к другим материалам: арсениду галлия, фосфиду индия,
кадмий – ртуть – теллуру и др.
С развитием наноэлектроники изменяется и архитектура полупроводниковых приборов. Все
процессы, определяющие работу интегральной схемы и вообще полупроводниковых приборов,
как правило, происходят в тонких приповерхностных слоях толщиной до одного атомного слоя.
Это одномерная архитектура. Наноэлектроника позволяет создавать трехмерные – многослойные
структуры. Технология получения многослойных структур разрабатывается. На этой основе
развивается новое направление электроники, называемое функциональной электроникой. В
первую очередь это оптоэлектроника. Размеры оптоэлектронных структур могут достигать 100 нм
(доли длин световых волн), размеры отдельных деталей – 20 нм.
Широким фронтом ведутся работы по использованию длинных органических молекул в
качестве элементов микросхем. Оперировать такими молекулами можно только с помощью
электронных и ионных пучков. Все более реальным становится создание машины по аналогии с
человеческим мозгом с развитием новых технологических приемов.
В настоящее время интенсивно развивается молекулярно-инженерная технология, результатами
твердотельной технологии человечество уже пользуется, и ее совершенствование и переход к
наноэлектронике и многомолекулярным структурам приближаются к решению поставленных
задач.
8.5. Лазерные технологии
Особенности лазерного излучения и разновидности лазеров
Лазер – это слово появилось сравнительно недавно. Вначале оно было известно только узкому
кругу специалистов-физиков. Популярность его постепенно росла. А в последнее время очень
многие не просто слышали о лазере, но и знают о его больших реализованных и потенциальных
возможностях. В то же время чаще всего у неспециалистов лазер вряд ли вызывает
положительные эмоции. Лазер? Ничего интересного: трубка в корпусе, иногда даже
непривлекательном, из которой выходит тоненький луч – зеленый, синий, чаще красный. Есть ли о
чем здесь говорить? Оказывается, есть. И специалистам, и всем, кто далек от понимания
физических явлений, связанных с лазером. Для специалистов, в первую очередь физиков, лазер
дал жизнь весьма перспективному научному направлению – нелинейной оптике, охватывающей
исследования распространения мощных световых пучков в твердых телах, жидкостях и газах и их