Нанотехнологии и наноелектроника

В книгата е представена кратка прегледна информация относно историята, актуалното състояние и бъдещите перспективи на нанотехнологиите. Изтъкнати са причините за уникалните свойства и закономерности, присъщи на наноразмерната сфера. Разгледани са предизвикателствата в микроелектрониката, свързани с увеличаването на степента на интеграция при силициевите интегрални схеми и появяващите се квантови ефекти в наноелектронните компоненти. Обсъждат се принципът на мащабиране (scaling) и физическите основи на новото поколение наноелектронни устройства. Накратко са разгледани характеристиките на електронната структура в квантовите точки, квантовите проводници и тънките слоеве с размери в нанометри. Представени са приложения, свързани с резонансното тунелен преминаване на електрони през квантови бариери и свръхрешетки. Осветлени са иновациите в материалознание, насочени към преодоляване на ограниченията при намаляване размера на микроелектронните уреди – включително използването на хетероструктури и нанослоеве от твърди разтвори; освен това се обсъждат напоследък разработените графин и въглеродни нанотръбички. Също така са описани успешните постижения в спинтрониката, приложението на ефекта от гигантското магнетосъпротивление, както работата със спинови вентилы; допълнително внимание е отделено модернизирани магнитни записващи глави и четящи устройства във фаза проектиране. Споменати са първоначални опити за внедряване двуполюсници в високоинтегрирани схеми (включително открития наскоро четвърти пасивен компонент – мемристор).