Микроэлектроника
Физикалық электрониканың үздіксіз дамуы айрықша мәнді кезеңге – микроэлектрониканың пайда болуына жеткізеді. Кремнийдің өте кішкене (миниатюралы) жұқашаларынан немесе тұтас жиынтықтарынан орындалған, құрамындағы элементтердің тығыздығы жоғарғы дәрежеде болатын интегралдық тәсімдердің (ИТ) физикалық және техникалық мәселелерімен айналысатын ғылым мен техника саласын микроэлектроника деп атаймыз. Қысқасы, микроэлектроника дегеніміз, керекті қасиеттері бар әртүрлі элементтерді жасаумен айналысатын сала. Бұл элементтерге жататындар: жалғаулық өткізгіштер, актив элементтер (биполяр мен өрістік транзисторлардың құрамына кіретін p-n және металлшалаөткізгіш өткелдері), сондай-ақ пассив элементтер (резисторлар мен конденсаторлар). Жоғарыда аталып өткен барлық элементтер өздерінің оқшаулағыш (изоляциялаушы) пен өткізгіш аймақтарымен көбіне кремний немесе басқа шалаөткізгіштің беті мен көлемінде бір төсеніште (подложкада) жасалады. Сондықтан, бұл салада қабыршақтардың (пленкалардың) өсетін орындары мен қалыңдығын, сондай-ақ төсенішке енгізілетін қоспалардың үйірленуін (концентрациясын) басқаруға мүмкіндік беретін тәсілдер қолданылады. Бұның нәтижесінде күшейту, есте сақтау, сигналдарды ығыстыру және т.б. амалдары ИТ (интегралдық тәсімдер) жасалады. ИТ мен қатар үзіктілікті элементтерден жиналған электр тізбектері қолданбалы электроника зерттейтін объектілер болып табылады. Бұның бәрі физикалық пен қолданбалы электрониканың өзара байланысы бір-біріне еніп кеткендігін көрсетеді. Өткен ғасырдың екінші жартысында микроэлектрониканың пайда болып қалыптасуы, ғылым, техника, өнеркәсіп және өндірістің барлық салаларының дамуына, жаңа ақпараттық технология, кибернетика, ғарыштың игерілуіне себепші болды. Өлшемдері, массасы өте кіші, шыдамдылығы жоғары болып кіші электр тогында істей алатын дискрет аспаптар мен электрондық құрылғыларды қолдану микроэлектрониканың міндеті болып табылады. 11 7-нұсқа Оптоэлектроника Оптикалық және электрондық құбылыстар физикалық тұрғыдан өзара терең байланысты. Жарық генерациясы (пайда болуы) – бұл электрондық құбылыс. Кері құбылыс – жарық көмегімен электр энергиясын алу – жақсы белгілі, мысалы, күн батареясы. Жарық пен электрдің өзара түрленуімен байланысты болатын оптоэлектрондық құбылыстардың қолданылып жүрген эффекілері мыналар: электрооптикалық эффект; Фарадей эффектісі және оған тектес құбылыстар; рекомбинациалық сәулелену; фотоөткізгіштік және оған тектес құбылыстар; электролюминесценция; Франц – Келдіш эффектісі; басқармалы қоспалы, экситондық пен плазмалық жұту мен шағылысу; фотохромдық, фототермопластикалық эффектілер және т.б. Сонымен, қорыта келгенде, электроникаға сәйкес оптоэлектрониканы, заттардың ішіндегі оптикалық пен электрондық құбылыстарды байланысты түрде зерттейтін, олардың негізінде жаңа аспаптар (элементтер) мен ақпараттық жүйелердің жасалынуымен айналысатын ғылым саласы деп анықтауға болады. Шартты түрде оптоэлектрониканы мына төмендегі үш салаға бөліп жүр. 1) Фотоника. Бұл салада тек қана оптикалық сигналдар түрінде берілген ақпаратты сақтау, жеткізу, өңдеу мен бейнелеу үшін қолданылатын құрылғыларды жасау әдістерімен айналысады. 2) Радиооптика. Бұл сала радиофизика қағидалары мен әдістерінің оптикада қолданылуымен айналысады. 3) Оптроника. Ішкі оптикалық байланыстары бар электрондық құрылғыларды (оптоэлектрондық тәсімдер делінетін) жасау әдістерімен айналысады.
Наноэлектроника-XXI ғасырдағы информациялық жүйенің негізі Наноэлектроника ғылым мен техникадағы жаңа бөлім, қазіргі замандағы қатты заттар физикасы, кванттық электроника, физикалық химия және жартылай өткізгіштік электроника технологиясы негізінде құрылады. Наноэлектроника облысын зерттеу жаңа принциптерді өңдеу үшін, сонымен қатар информацияны өңдеудің миниатюрлі және тез әсерлі жаңа сатысы үшін пайда болды. Информацияны тарату, өңдеу, алу операцияларын құрайтын құрылғылар «информациялық жүйе» ұғымын құрайды. Бұл құрылғылар сыртқы әсерді (дауыс, қысым, температура, ортаның химиялық құрамасы) электрлік сигналға түрлендіретін әртүрлі датчиктер; бұл электронды жүйелі түрлендіргіштер және де компьютерлік технология негізінде осы сигналдарды өңдеуіштер, сонымен қатар ол радиобайланыс және телекоммуникация. Бұл 12 жүйедегі информация үзіліссіз электрлік сигнал ретінде –информацияны кодалаудың аналогты формасы немесе тізбектелген электрлі импульс ретінде – кодалаудың цифрлық формасы ретінде беріледі. Аналогты кодалау кезінде керекті информация үзіліссіз электрлі сигналдың сәйкес тербелісінің амплитудасы және жиілігімен беріледі. Цифрлық формада информация екілік кодада болады, ол электрлі импульспен беріледі, логикалық жағдай «0» болса, электрлік кернеу (немесе ток) болмайды, ал «1» болса электрлік кернеу (немесе ток) болады. Цифрлық кодтардың қателерден және бөгеттерден қорғанысы, есептеуіш жүйелердегі өңдеудің үлкен жылдамдығы және байланыс арналары арқылы өтетін информацияның үлкен тығыздықтағы берілуі, олардың жаңа информациялық жүйелерде кең таралуына негіз болды. Олардың негізгі элементі болып логикалық 0 және 1 тұрақты электрлі жағдайға сәйкес келетін электронды аспап.
Достарыңызбен бөлісу: |
