Химико-технологические основы микро- и наноэлектроники, Величко А.А., 2023

Химико-технологические основы микро- и наноэлектроники, Величко А.А., 2023.

   Рассматриваются история и технологические основы электроники, свойства химических элементов и их соединений, основные технологические процессы микро- и наноэлектроники, основные виды нанотехнологий и их изделий, а также нанотехнологическое оборудование.
Для студентов всех форм обучения по направлениям: 11.03.01 «Радиоэлектроника», 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи», 11.03.03 «Конструирование и технология электронных средств», 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника», а также учащихся колледжей электронного и радиотехнического профилей.




Основные технологии производства изделий электроники.
Термин «Электрон» появился 2500 лет назад от греческого слова «Янтарь». При натирании янтарной палочки шерстяным материалом наблюдалось искрение. Исторически первой технологией создания изделий электроники является вакуумная технология. Понятие вакуум (vacuum), в переводе с латинского - пустота, обозначает состояние газа при давлении меньше атмосферного. Научный этап развития вакуумной техники начинается с 1643 года, когда в Италии Эвинджелиста Торричелли, ученик знаменитого Галилео Галилея, измерил атмосферное давление. Он открыл, что атмосфера создает давление, равное давлению столба ртути высотой около 760 мм. Вакуумная техника в конце XVIII века сформировалась с развитием производства электровакуумных приборов.

Второй и очень перспективной технологией производства изделий электроники является твердотельная технология.

В 1823 году Берцеллиус открыл кремний. Выпрямляющие свойства полупроводниковых диодов исследовали Бозе и Браун с 1904 года. Недостаточное понимание природы этих свойств из-за отсутствия технологии очистки полупроводников и получение монокристаллов обусловило последующее развитие ламповой, а нетвердотельной электроники вплоть до середины XX века.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение.
1. История развития и технологические основы электроники.
1.1. Основные технологии производства изделий электроники.
1.2. Этапы развития вакуумной электроники.
1.3. Этапы развития твердотельной электроники.
1.4. История развития радиотехники и радиоэлектроники.
1.5. Этапы развития микроэлектроники.
1.6. История развития оптоэлектроники.
1.7. Этапы развития нанотехнологий.
1.7.1. Общие сведения.
1.7.2. Краткая история нанотехнологий.
1.7.3. Тенденции развития микро- и наноэлектроники.
1.7.4. Основные тенденции развития наноэлектронных систем.
2. Типы и свойства химических элементов и соединений, используемых в электронике.
2.1. Строение твердых тел.
2.2. Химическая связь и типы кристаллов.
2.3. Кремний.
2.4. Германий.
2.5. Арсенид галлия.
2.6. Фосфид индия.
2.7. Металлические пленки.
2.8. Диэлектрические пленки.
2.9. Органические материалы.
2.10. Углерод и наноуглерод.
2.10.1. Физические свойства.
2.10.2. Химические свойства.
2.10.3. Карбин.
2.10.4. Нахождение углерода в природе.
2.10.5. Фуллерены.
2.10.6. Углеродные нанотрубки.
2.11. Графен.
2.12. Дендримеры.
2.13. Сегнетоэлектрики.
2.14. Электроактивные полимеры.
2.15. Жидкие кристаллы.
2.16. Прямозонные и непрямозонные полупроводники.
3. Технологические основы микроэлектроники.
3.1. Введение.
3.2. Понятие о групповом методе изготовления электронных приборов.
3.3. Планарная технология.
3.4. Пленочная и гибридная технология.
3.5. Полупроводниковая технология.
3.6. Метод Чохральского.
3.7. Диффузия.
3.7.1. Теоретические основы диффузии.
3.7.2. Эпитаксия.
3.8. Ионное легирование.
3.9. Ионно-плазменное напыление.
3.10. Термическое напыление.
3.11. Классическая литография.
4. Виды технологий, перспективные для производства наноэлектронных изделий.
4.1. Введение.
4.2. Кремниевая нанотехнология и ее изделия.
4.3. Углеродная нанотехнология и ее изделия.
4.3.1. Введение в углеродную нанотехнологию.
4.3.2. Получение углеродных нанотрубок.
4.3.3. Области применения углеродной нанотехнологии.
4.3.4. Электронные приборы на основе углеродной технологии.
4.4. Жидкокристаллическая технология и ее изделия.
4.4.1. Свойства кристаллов.
4.4.2. Смектические жидкие кристаллы.
4.4.3. Нематические жидкие кристаллы.
4.4.4. Холестерические жидкие кристаллы.
4.4.5. Жидкие кристаллы в биологии.
4.4.6. Применение жидких кристаллов.
4.4.7. Ячейки на основе эффекта динамического рассеяния (ДР-ячейки).
4.4.8. Ячейки на основе «твист-эффекта».
4.5. OLED технология и ее изделия.
4.5.1. Введение.
4.5.2. Пассивно-матричные OLED.
4.5.3. Активно-матричные OLED.
4.5.4. Состояние разработок OLED.
4.6. Квантовая нанотехнология и ее изделия.
4.6.1. Общие сведения.
4.6.2. Лазеры на квантовых ямах и точках.
4.7. Молекулярная технология и направления ее развития.
4.7.1. Введение в молекулярную технологию.
4.7.2. История концепции молекулярной нанотехнологии.
4.7.3. Стратегии реализации молекулярной нанотехнологии.
4.7.4. Перспективы развития молекулярной нанотехнологии.
4.8. Нанобиотехнология и перспективы ее развития.
4.8.1. Введение.
4.8.2. Определение междисциплинарной области.
4.8.3. Основные направления развития в нанобиотехнологии.
4.8.4. Применение синтезируемых наночастиц.
4.8.5. Технологии, применимые для доставки лекарственных соединений.
4.8.6. Применение биополимеров в качестве «строительных блоков».
4.8.7. Применение фуллеренов и нанотрубок в нанобиологии.
4.8.8. Перспективы развития нанобиотехнологий в ближайшем будущем.
4.9. Нанопсихология - новое направление психологии.
5. Технологические основы наноэлектроники.
5.1. Введение в нанотехнологии.
5.2. Литография.
5.2.1. Введение в литографию наноизделий.
5.2.2. Литография экстремальным ультрафиолетом.
5.2.3. Электронно-лучевая литография.
5.2.4. Ионная литография.
5.2.5. Рентгеновская литография.
5.2.6. Нанопечатная литография.
5.2.7. Литографически индуцированная самосборка наноструктур.
5.3. Молекулярно-лучевая эпитаксия.
6. Нанотехнологическое оборудование.
6.1. Введение.
6.2. Нанотехнологические комплексы НАНОФАБ.
6.3. Установка эпитаксиального наращивания слоев для индивидуальной обработки подложек большого диаметра.
6.4. Установки молекулярно-пучковой эпитаксии.
6.5. Оборудование для наноструктурного анализа материалов и покрытий.
6.6. Нанотехнологический комплекс оборудования NanoEducator.
7. Анализ структурного и элементного состава кристаллов методами ионной спектрометрии.
7.1. Физические основы метода резерфордовского обратного рассеяния ионов.
7.2. Рассеяние ионов низких энергий.
7.3. Распределение элементов по глубине.
7.4. Вторичная ионная масс-спектроскопия (ВИМС).
7.5. Каналирование.
8. Методы электронной спектроскопии.
8.1. Физические основы методов электронной спектроскопии.
8.1.1. Энергетический спектр электронов.
8.1.2. Глубина выхода электронов.
8.1.3. Неупругие электрон-электронные взаимодействия.
8.2. Экспериментальное оборудование.
8.2.1. Общие характеристики электронных спектрометров.
8.2.2. Анализаторы задерживающего поля.
8.2.3. Отклоняющие электростатические анализаторы.
8.3. Электронная Оже-спектроскопия (ЭОС).
8.3.1. Физические основы Оже-спектроскопии.
8.3.2. Экспериментальное оборудование для ЭОС.
8.3.3. Применение ЭОС.
8.4. Спектроскопия характеристических потерь энергии (СХПЭЭ).
8.4.1. Основные физические процессы энергетических потерь.
8.4.2. СХПЭЭ глубоких уровней.
8.4.3. Экспериментальное оборудование для СХПЭЭ глубоких уровней.
8.4.4. Обычная спектроскопия характеристических потерь энергии электронами (СХПЭЭ).
8.4.5. СХПЭЭ высокого разрешения.
8.5. Методы фотоэлектронной спектроскопии.
8.5.1. Физические основы фотоэлектронной спектроскопии.
8.5.2. Экспериментальное оборудование ФЭС.
8.6. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС).
8.6.1. Физические принципы РФЭС.
8.6.2. Применение РФЭС.
8.7. Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия (УФЭС).
8.7.1. Специфика методов УФЭС.
8.7.2. Применение УФЭС для исследования зонной структуры.
9. Методы электронной микроскопии.
9.1. Физические принципы работы электронной микроскопии. Взаимодействие электронного пучка с веществом.
9.1.1. Упругое рассеяние.
9.1.2. Неупругое рассеяние.
9.2. Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ).
9.2.1. Физические принципы работы ПЭМ.
9.2.2. Экспериментальное оборудование. Оптическая схема и принцип действия ПЭМ.
9.2.3. Предельное разрешение электронного микроскопа и дефекты электронных линз.
9.2.4. Формирование изображения в электронном микроскопе.
9.2.5. Подготовка образцов для ПЭМ.
9.3. Сканирующая электронная микроскопия (SEM- Scanning electron microscopy или РЭМ).
9.3.1. Физические принципы работы СЭМ.
9.3.2. Формирование изображения в сканирующей электронной микроскопии.
9.3.3. Подготовка образцов для СЭМ.
9.3.4. Экспериментальное оборудование. Оптическая схема и принцип действия СЭМ.
Список литературы.

Купить .





Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Величко :: наноэлектроника :: радиоэлектроника