納米材料和技術(shù)在電子信息領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展課件

1、納米材料和技術(shù)在電子信息領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展納米材料和技術(shù)在電子信息領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展報(bào)告內(nèi)容研究背景1.應(yīng)用進(jìn)展2. 總結(jié)與展望3.報(bào)告內(nèi)容研究背景1.應(yīng)用進(jìn)展2. 總結(jié)與展望3.報(bào)告內(nèi)容研究背景1.應(yīng)用進(jìn)展2. 總結(jié)與展望3.報(bào)告內(nèi)容研究背景1.應(yīng)用進(jìn)展2. 總結(jié)與展望3.1974年，Taniguchi最早使用納米科技一詞描述精細(xì)機(jī)械加工70年代末，德雷克斯勒成立了納米科技研究小組研究背景1990年IBM公司在鎳表面排出“IBM”1991年人類發(fā)現(xiàn)碳納米管1998年制備成功量子磁盤1999年研制成功100nm芯片，同年納米技術(shù)逐步走向市場(chǎng)1981年相繼發(fā)明了掃描隧道顯微鏡（STM）、原子力顯微鏡（A

2、FM）等微觀表征和操縱儀器。1990年第一屆國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)會(huì)議在美國(guó)巴爾的摩召開，標(biāo)志著納米科學(xué)技術(shù)的正式誕生。 納米技術(shù)發(fā)展歷程90年代后到現(xiàn)在8090年代70年代1959諾貝爾獎(jiǎng)獲得者理查德費(fèi)曼發(fā)表題為 There is Plenty fo Room at the Bottom的演講，預(yù)示著納米技術(shù)的出現(xiàn)1974年，Taniguchi最早使用納米科技一詞描述精細(xì)機(jī)研究背景物質(zhì)達(dá)到納米尺度出現(xiàn)的各種效應(yīng)表面效應(yīng)小尺寸效應(yīng)宏觀量子隧道效應(yīng)量子尺寸效應(yīng)研究背景物質(zhì)達(dá)到納米尺度出現(xiàn)的各種效應(yīng)表面效應(yīng)小尺寸效應(yīng)宏觀研究背景圖1 納米器件的分類研究背景圖1 納米器件的分類報(bào)告內(nèi)容研究背景1.應(yīng)用進(jìn)展

3、2. 總結(jié)與展望3.報(bào)告內(nèi)容研究背景1.應(yīng)用進(jìn)展2. 總結(jié)與展望3.抗熱障、耐磨損的納米結(jié)構(gòu)涂層材料以及包括化學(xué)探測(cè)、生物探測(cè)、單分子探測(cè)在內(nèi)的新型方法產(chǎn)生氫、有效利用太陽能、降解有機(jī)物、處理尾氣、治理污水等微處理器、存儲(chǔ)器、傳感器功能更優(yōu)越體積更小家電、紡織和建材產(chǎn)品更堅(jiān)固、更持久耐用而且成本更低應(yīng)用進(jìn)展傳統(tǒng)制造業(yè)電子信息領(lǐng)域生物科技和醫(yī)學(xué)能源與環(huán)保航空與航天納米材料技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域癌細(xì)胞探測(cè)、基因診斷和治療、新藥的制造和藥物靶向技術(shù)、人工組織和器官的制造抗熱障、耐磨損的納米結(jié)構(gòu)涂層材料以及包括化學(xué)探測(cè)、生物探測(cè)、應(yīng)用進(jìn)展1、單電子晶體管A.Bachtold等人關(guān)于碳納米管三極管的研究工作Sc

4、ience V294, 1317 (2001)圖2 碳納米管構(gòu)建的三極管（左）單根SWCNT三極管的原子力顯微鏡像；（右）結(jié)構(gòu)剖面圖應(yīng)用進(jìn)展1、單電子晶體管A.Bachtold等人關(guān)于碳納米管應(yīng)用進(jìn)展1、單電子晶體管圖3 碳納米管三極管的I-Vg特性（室溫測(cè)量），虛線為理論計(jì)算結(jié)果圖4 納米管三極管室溫對(duì)于不同 Vg的I-VSD特性應(yīng)用進(jìn)展1、單電子晶體管圖3 碳納米管三極管的I-Vg特性圖應(yīng)用進(jìn)展2、單電子存儲(chǔ)器圖5 利用納米硅顆粒制備的窄通道單電子存儲(chǔ)器應(yīng)用進(jìn)展2、單電子存儲(chǔ)器圖5 利用納米硅顆粒制備的窄通道單電應(yīng)用進(jìn)展3、納米開關(guān)圖6 輪烷分子開關(guān)圖7 扭曲開關(guān)應(yīng)用進(jìn)展3、納米開關(guān)圖6

5、輪烷分子開關(guān)圖7 扭曲開關(guān)應(yīng)用進(jìn)展4、納米電路圖8 實(shí)驗(yàn)裝置圖圖9 STM下納米金粒子形貌圖應(yīng)用進(jìn)展4、納米電路圖8 實(shí)驗(yàn)裝置圖圖9 STM下納米金粒子應(yīng)用進(jìn)展4、納米電路圖10 分子電導(dǎo)隨外加偏壓的變化曲線圖11 電子輸運(yùn)示意圖應(yīng)用進(jìn)展4、納米電路圖10 分子電導(dǎo)隨外加偏壓的變化曲線圖1應(yīng)用進(jìn)展1992年16MB芯片3200萬個(gè)元件小規(guī)模集成電路SSI-100個(gè)元件90年代到現(xiàn)在20世紀(jì)5060年代5、納米芯片大規(guī)模集成電路LSI1000個(gè)元件20世紀(jì)70年代超大規(guī)模集成電路VLSI105個(gè)元件中規(guī)模集成電路MSI-1000個(gè)元件特大規(guī)模集成電路ULSI20世紀(jì)80年代1985年，1MB U

6、LSI的集成度達(dá)到200萬個(gè)元件2000年英特爾公司研制成功30nm晶體管芯片應(yīng)用進(jìn)展1992年16MB芯片3200萬個(gè)元件小規(guī)模集成電路應(yīng)用進(jìn)展5、納米芯片這款45nm 芯片擁有153Mbit容量，內(nèi)置了10億晶體管，而面積只有110平方毫米。其晶體管的面積為0.346平方微米，只有65nm制程產(chǎn)品的一半。據(jù)稱，45nm技術(shù)將使芯片減少五倍漏電，晶體管密度提高1倍。 圖 45nm晶圓近照?qǐng)D 45nm晶體管 應(yīng)用進(jìn)展5、納米芯片這款45nm 芯片擁有153Mbit容量報(bào)告內(nèi)容研究背景1.應(yīng)用進(jìn)展2. 總結(jié)與展望3.報(bào)告內(nèi)容研究背景1.應(yīng)用進(jìn)展2. 總結(jié)與展望3.總結(jié)與展望 納米技術(shù)對(duì)微電子科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的影響是巨大的，納米器件突破了傳統(tǒng)電子器件的工作機(jī)理，它利用量子效應(yīng)來構(gòu)筑電子器件、量子