纳米电子器件

纳米电子器件 nano-electronic components

纳米技术是一门在0.1-100um 尺度空间内, 对电子、原子和分子的运动规律和特性进行研究并加以应用的高科技学科, 它的目标是用单原子、分子制造具有特定功能的产品。国内外科技界已普遍认为纳米技术已成为当今研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要的研究对象。纳米科技正在推动人类社会产生巨大的变革, 它不仅将促使人类认识的革命, 而且将引发一场新的工业革命。
纳米技术是2 0 世纪末期崛起的崭新科学技术领域, 是一个全新的高科技学科群, 它包括纳米电子学、纳米光电子学、纳米光子学、纳米物理学、纳米光学、纳米材料学、纳米机械学、纳米生物学、纳米测量学、纳米工艺学、纳米医学、纳米显微学、纳米信息技术、纳米环境工程和纳米制造等。是一门基础研究与应用探索相互融合的新兴技术。
纳米电子学是在0. 1~ 100nm的纳米结构(量子点) 内探测、识别与控制单个量子或量子波的运动规律, 研究单个原子、分子人工组装和自组装技术, 研究在量子点内, 单个量子或量子波表现出来的特征和功能用于信息的产生、传递和交换的器件、电路和系统及其在信息科学技术、纳米生物学、纳米测量学、纳米显微学、纳米机械学等应用的学科, 也称为量子功能电子学。
纳米电子学是纳米技术的重要组成部分, 是传统微电子学发展的必然结果, 是纳米技术发展的主要动力。纳米电子学在传统的固态电子学基础上, 借助最新的物理理论和最先进的工艺手段, 按照全新的概念来构造电子器件与系统。纳米电子学在更深层次上开发物质潜在的信息和结构的能力, 使单位体积物质储存和处理信息的功能提高百万倍以上,实现了信息采集和处理能力的革命性突破。纳米电子学与光电子学、生物学、机械学等学科结合, 可以制成纳米电子/ 光电子器件、分子器件、纳米电子机械系统、纳米光电子机械系统、微型机器人等, 将对人类的生产和生活方式产生变革性的影响, 纳米电子/光电子学将成为21 世纪信息时代的关键科学技术。
纳米电子器件指利用纳米级加工和制备技术，如光刻、外延、微细加工、自组装生长及分子合成技术等，设计制备而成的具有纳米级尺度和特定功能的电子器件。目前，人们利用纳米电子材料和纳米光刻技术，已研制出许多纳米电子器件，如电子共振隧穿器件共振二极管、三极共振隧穿晶体管、单电子晶体管、金属基、半导体、纳米粒子、单电子静电计、单电子存储器、单电子逻辑电路、金属基单电子晶体管存储器、半导体 存储器、硅纳米晶体制造的存储器、纳米浮栅存储器、纳米硅微晶薄膜器件和聚合体电子器件等。
纳米电子技术是指在纳米尺寸范围内构筑纳米和量子器件，集成纳米电路，从而实现量子计算机和量子通信系统的信息计算、传输与处理的相关技术，其中，纳米电子器件是目前纳米电子技术发展的关键与核心。现在，纳米电子技术正处在蓬勃发展时期，其最终目标在于立足最新的物理理论和最先进的工艺手段，突破传统的物理尺寸与技术极限，开发物质潜在的信息和结构潜力，按照全新的概念设计制造纳米器件、构造电子系统，使电子系统的储存和处理信息能力实现革命性的飞跃。