The Emergence of Nanowires in Semiconductor Technology

وقد أدى السعي الذي لا هوادة فيه إلى التقليل من التصغير في أجهزة شبه الموصلات إلى تقليص مبان المقاول التقليدية إلى حدودها المادية، حيث إن طول البوابات يقل عن 10 مقابر، وقضايا مثل آثار الوصل القصيرة، وتيار التسرب، وهدم النفق الكمي، وتحكم البنى الكهربائية ذات المقياس الأول في نانويريس، مع وجود موصلات كهربية ذات مقياس مقياس مقياس مقياس كهربي غير مسبوق.

أساسيات شركات نانووير للكهرباء

ويكمن في صميم تشغيل النانوويات في سلوكها الكهربائي الذي يختلف اختلافاً كبيراً عن المواد السائبة، ويفضي انخفاض البعد إلى وجود دول إلكترونية منفصلة، ويقلل من كثافة الدول، ويؤثر تأثيراً مباشراً على التنقل، والقدرة على المقاومة، وتركيز الناقلين، ويفضي اختيار العناصر الأساسية للأجهزة شبه الثابتة مثل جهاز السيليكون (Si) وشبه المكوّنات

التنقل والنقل بالقذائف

- في موصلات السوائب، يحد من تنقل الناقلات بالزبائن، وارتطام الشوائب، وعجز الطلاء، حيث يمكن للنانويات، بسبب تداخلها، أن تقترب من نظام النقل بالقذائف حيث تسافر الكهروانات من المصدر إلى الصرف دون تفرق، ويتجلى ذلك بوجه خاص في مواد عالية الحركة مثل المقاييس، حيث تستعيد المسارات الحرة المهيمنة.

آثار المصادرة الكمية

(أ) عندما يقترب مقياس التردد النانووي من نطاق الترددات الفوقية (الحجم 5 نانو متراً للسيك، ويستخدم الاختراق المقياسي (34 نانو متراً للوضع الكمّي) ويزيد من سرعة التحلل المغناطيسي في المقياس الطول الحاد (60 ميلاً)

المقاومة في نوويي ومقاومة الاتصال

:: من التحديات المستمرة في مجال إدماج الأجهزة النانوية المقاومة العالية في الاتصالات بين الكهروديس المعدني والنانووير نفسه، وخلافاً لخط الاتصال، فإن منطقة الاتصال قد انخفضت بدرجة كبيرة، مما أدى إلى اكتظاظ كبير في المفرق، حيث أن النانويات التي تقل فيها الوصلات عن 10 ميلات، والحواجز التي تعترض سبيلها، والارتقاء بمستوى الخلل، تؤدي إلى تفاقم هذه المسألة.

مهندسو الهندسة والفيزياء النينوية

وتتأثر الممتلكات الكهربائية للنانويات تأثراً كبيراً عندما تترجم إلى مخططات فعلية للمترجمين التحريريين، وقد تم البرهنة على عدة تشكيلات تجريبية، لكل منها مزايا متميزة للأداء أو الطاقة أو الكثافة.

مترجمون من طراز Gate-All-Around Field-Effect Transistors (GAA-FETs)

إن هيكل " غات " ، الذي تُحيط فيه بوابة معدنية تماماً القناة النانووية، يوفر رقابة الكهرومغناطيسية أعلى على إمكانيات القناة، مما يزيل الاعتماد على مناطق المصدر/التدريب المكسورة بدرجة كبيرة، ويتيح إمكانية استبدال البوابات بحجم قصير جداً (منخفض إلى 5 مليترات) مع الحد الأدنى من التسرب، كما أن القدرة الداخلية على إحداث الاحتراق تقل عن المستوى النهائي.

Tunnel Field-Effect Transistors (TFETs) and Steep-Slope Devices

أما الحركات التفضيلية التقليدية فهي محدودة بسبب طغيان البطاقات الفوقية/الزمنية، حيث تقصر نسبة الاختلالات شبه الثابتة على 60 مللي/ديك في درجة حرارة الغرفة.

تكامل اللوز والذاكرة على أساس نانوي

كما يجري التحقيق في عمليات نقل النانويات غير المتطورة، مثل نقل النانويات ذات الصبغة العصبية إلى نظام متغيرات ذات السعة، مما يتيح إمكانية استخدام النانويات ذات السعة العالية، وتركيب النسيج الكهربائي الواعد.

المواد والتجميع للأداء الكهربائي الأمثل

ويبدأ تطويع الممتلكات الكهربائية للنانويات بالأسلوب التوليفي، ويبدأ النهجان المهيمنان من القاعدة إلى القمة (نمو السائل المكشوف، والنمو الوبائي باستخدام النسيج الفلزي - النسيج الفطري) والبلورات من أعلى إلى أسفل (الليكترون - بيم، والسلوك الرجعي، وما إلى ذلك، يتبعها سماء كهربي أو نتاج حراري).

سيليكون والألمانية نانووير

- لا تزال الوصلات النانوية من النوع السيليكون هي الأكثر دراسة بسبب توافقها مع المزيجات الحالية للحركة البحرية، حيث إن الخصائص الكهربائية مثل كفاءة نشاط المانحين وناقلات الأقليات التي تعيش حياة أكثر حساسية من توجهات النانويين البلاستيكية.

III-V Compound Semiconductor Nanowires

وتُعدّ هذه المواد من مواد الأشعة تحتية (Indium arsenide) وأجهزة الأشعة السينية (GaAs) ذات النطاق الترددي الضيق، حواجز كبيرة في مجال التسرّب السطحي أو ذات القدرة المنخفضة بسبب ارتفاع معدل التنقل الإلكتروني وكتلة صغيرة فعالة.

Carbon Nanotubes and 2D Material Wires

وفي حين أن النانوويات البلاستيكية غير متجانسة، فإن النانووبات الكربونية تتقاسم الطبيعة شبه الرطوبة وتظهر خصائص كهربائية غير عادية، حيث تحدد معدلات النفثالينات المتنازعة على شكل معادن أو شبه موصلات؛ وتظهر معدلات النمو التراكمي ذات الشعائر الملتوية على طول الميكروغرامات (الصفوفتان) التي تُظهر فيها معدلات نمو الكترونية وشبه ثابتة().

التغلب على العقبات: التكاثر والاختلاف والاعتماد

وعلى الرغم من الممتلكات الكهربائية الواعدة، فإن الاعتماد الواسع النطاق لمترجمي نانوويير يواجه عدة حواجز هامة، وتتطلب معالجة هذه العوامل زيادة حيوية في مجال علم القياس، وتصميم المفاعلات، وعلوم المواد الأساسية.

التوحيد الصنعي ومراقبة التعاطي

وينتج عن اختلالات النانويات في جميع أنحاء العالم، التي تبلغ مساحتها 300 مم، تفاوت كبير في مقياس التردد (حتى 2 نم)، وهو ما يترجم إلى ارتفاع في مستوى الفول السوداني () في إطار تقنيات الازدحام غير الشائعة، ويتسبب في حدوث تغيرات في المقاييس التراكمية.

الإدارة الحرارية وتفكك السلطة

وبالإضافة إلى ذلك، فإن ارتفاع نسبة التدفق الحراري إلى الطاقة الحرارية في المنطقة الواحدة يزداد بشكل كبير، إذ أن ارتفاع نسبة الأشعة الحرارية إلى الصبغة الحرارية إلى الأشعة الحرارية يؤدي إلى زيادة القدرة الحرارية، أو إلى زيادة القدرة على التحلل الحراري، أو إلى زيادة القدرة على التحلل الحراري، أو إلى درجة الحرارة في التحلل الحراري، أو إلى درجة الحرارة العالية، أو إلى درجة الحرارة، أو إلى درجة حرارة، أو إلى درجة حرارة.

طول المدة التي يستغرقها الاعتماد على الغير وتحمل الأثر

ويمكن أن يؤدي هذا الفشل إلى حدوث تقلبات في درجة الحرارة (BTI)، وتدهور ناقلات حرارية معتمد على الزمن، وانهيار في الديكل (TDDB)، وتُحدِّد الحقول الكهربائية العالية في أكسيد البواب نتيجة لقلة القدرة على إحداث تغيير في الأوعية، ولا سيما في شكل أوكسيد ناويف (Nanowire)().

الاتجاهات المستقبلية: ما بعد التصنيف الشامل للسواتل والاندماج المتجانس

وتضعها الخواص الكهربائية للنانويات كمساعدات رئيسية للعديد من التكنولوجيات التي تلي موسوعة، ويدفع الباحثون الحدود في عدة مناطق يمكن أن تعيد تشكيل المشهد شبه الموصل خلال العقد القادم.

حاسوب نانووير - باسيد كوانتوم

وعلى الرغم من أن مستويات الطاقة المتفرقة وتركيبات الرؤوس في محطات النانوويات شبه الموصلية (وبخاصة في الأنابيب والإنساب) قد جعلتها منصة الاختيار بالنسبة لمجموعات ماجورانا صفرية، وهي مناجم عتيقة من حيث عدم الاتساق، وفي هذه الأجهزة، فإن الموصل الخارق (مثلاً، آل أو نب) يُودع على مستوى الوصل الكهربائي البالغ الصغر(100).

استخبارات فنية وتعلم الآلات من أجل تصميم نانووير

نظراً لضخامة المساحة الموازية (الهدف، قطر، طول البوابات، التدوير، درجة الحرارة)، يُستخدم التعلم الآلي بشكل متزايد للتنبؤ بالممتلكات الكهربائية للنانويات، والتصميم الأمثل للأجهزة، والشبكات العصبية التي تُدرَّب على مجموعات البيانات الكبيرة من محاكاة TCAD أو قياسات تجريبية يمكن أن تتنبأ بتنقل الناقلات، والنات الحالية، والتسرب بنسبة ضئيلة.

التكامل مع دوائر النورمورفورمفيتش المُلهمة

إن الخصائص الموازية للجهاز التناسلي والكهربائي المنخفض تجعلها مرشحة مثالية للسلاسل الاصطناعية والأعصاب، حيث يمكن أن تبرمج حالة الارتداد في كل من الوصلات الكهربائية، مما يجسد البلاستيكية ذاتية الاصطناعية،

خاتمة

وقد برزت النانويات كمنبر تحويلي للمترجمين القادمين، مما يغذي خصائصهم الكهربائية الفريدة، والنقل بالقذائف، والتحكم الكهروستاني الاستثنائي، بحيث يتجاوز حدود البرمجيات، ومن خلال الجيل الثاني من الجيل الثالث من الجيل الثاني من الجائزة الكبرى، ومن خلال ميزات التراكمية التي يمكن أن تُستخدم في استخدامها أجهزة الاستعلامات الإلكترونية، ومن ثم، فإن المكاسب الناتجة عن تحقيق الكفاءة في استخدام الطاقة.