Raqamli sxemotexnika fanidan ma'ruza matni

O'zbekiston RespublikaSI AXBOROT TYeXNOLOGIYaLARI VA KOMMUNIKATSIYALARINI RIVOJLANTIRISh VAZIRLIGI Muhammad AL-XORAZIMIY NOMIDAGI Toshkent AXBOROT TYeXNOLOGIYaLARI UNIVYeRSITYeTI FARG'ONA FILIALI Tasdiqlayman O'quv va ilmiy ishlar bo'yicha direktor o'rinbosari A.Rasulov 2018 yil 08 Rakamli sxematexnika fanidan ma'ruzalar matni 2018 - yil 1 - mavzu Kirish Reja: IMSlarni yaratilish tarixi Nanoelektronika haqida tushuncha Funksional elektronika haqida tushuncha Birinchi IMSlar 1958 yilda yaratildi. IMSlarning hajmi ihcham, og'irligi kam, energiya sarfi kichik, ishonchliligi yuqori bo'lib, hozirgi kunda uch konstruktiv - texnologik variantlarda yaratilmoqda: qalin va yupqa pardali, yarimo'tkazgichli va gibrid. 1965 yildan buyon mikroelektronikaning rivoji G. Mur qonuniga muvofiq bormoqda, yani har ikki yilda zamonaviy IMSlardagi elementlar soni ikki marta ortmoqda. Hozirgi kunda elementlar soni 106÷109 ta bo'lgan o'ta yuqori (O'YuIS) va giga yuqori (GYuIS) IMSlar ishlab chiqarilmoqda. Mikroelektronika o'zining yarim asrlik tarixi davomida IMSlar elementlari o'lchamlarini kamaytirish yo'lida rivojlanmoqda. 199 yilda mikroelektronika texnologik ajratishning 100 nmli dovonini engib nanoelektronikaga aylandi. Hozirgi vaqtda 45 nmli texnologik jarayon keng tarqalgan. Bu jarayon optik litografiyaga asoslanishini aytib o'tamiz. Mikroelektron qurilmalar (IMSlar) yaratishning an'anaviy, planar jarayon kabi, usullari yaqin 10 yillik ichida iqtisodiy, texnologik va intellektual chegaraga kelib qolishi mumkin, bunda qurilmalar o'lchamlarini kamaytirish va ularni tuzilish murakkabligining oshishi bilan xarajatlarning eksponentsial oshishi kuzatiladi. Muammoni nanotexnologiyalar usullarini qo'llagan holda yangi sifat darajasida yechishga to'g'ri keladi. MDYa tranzistorlarda zatvorosti dielektrigi an'anaviy ravishda SiO 2 ishlatiladi, 45 nm o'lchamli texnologiyaga o'tilganda dielektrik qalinligi 1 nmdan kichik bo'ladi. Bunda zatvor osti orqali sizilish toki ortadi. Kristalning 1 sm2 yuzasida energiya ajralish 1 kVtga etadi. Yupqa dielektrik orqali tok oqish muammosi SiO ni 2 dielektrik singdiruvchanlik koeffitsiyenti ε katta boshqa dielektriklarga, masalan ε ~20÷25 bo'lgan gafniy yoki tsirkoniy oksidlariga almashtirish yo'li bilan xal etiladi. Kelgusida, tranzistor kanali uzunligi 5 nmgacha kamaytirilganda, tranzistordagi kvant hodisalar uning xarakteristikalariga katta ta'sir ko'rsata boshlaydi va xususan, stok - istok orasidagi tunnellashuv toki 1 sm2 yuzada ajraladigan energiyani 1 kVt ga etkazadi. Planar texnologiyaning zamonaviy protsessorlar, xotira qurilmalari va boshqa raqamli IMSlar hosil qilishdagi yutuqlari o'lchamlari 90 nm, 45 nm va hatto 28 nmni tashkil etuvchi IMSlar ishchi elementlarini hosil qilish imkonini yaratganligi bugungi kunda ko'pchilik tadqiqotchilar tomonidan nanotexnologiyalarning qo'llanilish natijasidek qaralmoqdaligini aytib o'tamiz. Bu mavjud ISOTK 229 nuqtai - nazaridan to'g'ri. Lekin, planar jarayon birinchi IMSlar paydo bo'lishi bilan, o'tgan asrning 60 - yillarida hech qanday nanotexnologiyalar mavjud bo'lmagan vaqtda paydo bo'ldi va shundan beri prinsipial o'zgargani yo'q. Hozirgi kunda telekommunikatsiya va axborotlashtirish tizimining rivojlanish darajasi tom manoda mikroelektronika va nanoelektronika mahsulotlarining ularda qo'llanilish darajasiga bog'liq. ...