Активные и пассивные элементы схемы

В динамических ОЗУ функции  элемента памяти выполняет интегральный конденсатор внутри МДП-структуры. Информация поступает в виде заряда ( наличие заряда в конденсаторе соответствует логическому 0, отсутствие - логической 1), время сохранения которого ограничено. Поэтому предусматривается периодическое восстановление (регенерация) записанной информации.

На основании изложенного можно заключить, что интегральным конденсаторам, формируемым на p - n - переходе, присущ ряд существенных недостатков. С помощью такого способа невозможно получить большие номинальные значения емкости, так как для этого потребовалась бы большая площадь подложки. Кроме того, для конденсаторов на основе p - n - перехода характерны малая добротность и зависимость емкости от приложенного напряжения, что значительно ограничивает класс схем, в которых их можно использовать.

Кроме того, следует иметь  в виду, что характеристики интегральных диодов весьма близки к характеристикам  дискретных диодов, в то время как  интегральный конденсатор значительно  уступает по параметрам дискретному.

Конденсатор, рассчитанный на высокое пробивное напряжение, будет иметь меньшую добротность  по сравнению с конденсатором, рассчитанным на низкое пробивное напряжение. Тем  не менее следует отметить, что даже низковольтный интегральный конденсатор, формируемый на основе p - n - перехода, имеет малую добротность по сравнению с конденсаторами, используемыми в схемах на дискретных элементах.

В заключение отметим, что  дискретные многослойные и керамические конденсаторы, которые имеют небольшие  размеры и значительно более  широкий диапазон номиналов емкости, находят все более широкое  применение в качестве элементов  гибридно-пленочных ИМС. Они присоединяются через предусмотренные контактные площадки непосредственно в структуре  пленочных, схем, занимая меньшую  площадь подложки, чем аналогичные  по емкости интегральные конденсаторы.

5. Мемристоры

Теория мемристора была создана в 1971 году профессором Леоном Чуа.

Устанавливает отношения  между интегралами по времени  силы тока, протекающего через элемент, и напряжения на нем. Долгое время  мемристор считался теоретическим объектом, который нельзя построить.

Однако, лабораторный образец мемристора был создан в 2008 году коллективом ученых во главе с Р. С. Уильямсом в исследовательской лаборатории фирмы Hewlett-Packard. В отличие от теоретической модели, устройство не накапливает заряд, подобно конденсатору, и не поддерживает магнитный поток, как катушка индуктивности. Работа устройства обеспечивается за счет химических превращений в тонкой (5 нм) двухслойной пленке двуокиси титана. Один из слоев пленки слегка обеднен кислородом, и кислородные вакансии мигрируют между слоями под действием приложенного к устройству электрического напряжения. Данную реализацию мемристора следует отнести к классу наноионных устройств.

Наблюдающееся в мемристоре явление гистерезиса позволяет использовать его в качестве ячейки памяти. В принципе, мемристоры могут заменить транзисторы во многих случаях, но такая возможность пока рассматривается только гипотетически.

Теоретически они могут  быть более емкими и быстрыми чем  современная флеш-память. Также их блоки могут заменить RAM. Их умение «запоминать» заряд позволит отказаться от загрузки системы. В памяти компьютера отключенного от питания будет храниться его последнее состояние. Его можно будет включить и начать работу с того места, на котором остановился. Это же свойство позволит отказаться от некоторых компонентов современного ПК, что позволит сделать компьютеры меньше и дешевле. HP предполагает, что к 2013 году мемристоры начнут заменять собою флеш-память, в 2014—2016 — оперативную память и жесткие диски.

Заключение

Для современного этапа развития интегральной электроники характерны тенденции дальнейшего повышения  рабочих частот и уменьшения времени  переключения, увеличения надежности, снижения затрат на материалы и процесс  изготовления ИС.

Снижение стоимости ИС требует разработки качественно  новых принципов их изготовления с использованием новых активных и пассивных элементов, в основе которых лежат близкие по характеру физико-химические явления, что является предпосылкой для последующей интеграции однородных технологических операций производственного цикла. Необходимость качественных изменений в технологии и технического перевооружения отрасли диктуется также

переходом к следующему этапу  развития микроэлектроники — функциональной электронике, в основе которой лежат  оптические, магнитные, поверхностные  и плазменные явления, фазовые переходы, электронно-фононные взаимодействия, эффекты накопления и переноса заряда и др.

Список литературы

1. Абрамов И.И. Моделирование технологических процессов и элементов интегральных микросхем, БГУИР, 2007

2. Абрамов И.И.  Моделирование  элементов интегральных схем,    БГУИР, 2000

3. Зи С.  Физика полупроводниковых приборов, Мир, 1984

4. http://ru.wikipedia.org

5. http://www.ngpedia.ru