Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва




НазваниеМоделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва
Дата конвертации29.04.2013
Размер445 b.
ТипПрезентации


Моделирование 3-d наносхемотехники

  • Россия, Москва

  • Московский институт электроники и математики (МИЭМ)

  • Руководитель научного направления

  • д.т.н., профессор

  • Трубочкина Надежда Константиновна

  • nadin@miem.edu.ru

  • http://nadin.miem.edu.ru


Актуальность

  • Нанотехнологии и нанонауки, многофункциональные материалы, основанные на новых знаниях и предназначенные для новых производственных процессов и устройств.

  • Промышленность и общество могут извлечь пользу из новых знаний посредством разработки новых продуктов и технологических процессов.

  • Необходима согласованность национальных исследовательских программ и инвестиций. Это должно гарантировать обеспечение страны командами и соответствующей инфраструктурой, нацеленными на решение актуальных задач.



Прошлое и настоящее схемотехники



Настоящее и будущее схемотехники



Новизна

  • Представлен новый подход к пониманию и освоению свойств трехмерных интегральных схем.

  • Разработана соответствующая подходу схемотехника.

  • Разработано программное обеспечение, позволяющее синтезировать новые интегральные структуры, а также «совершать экскурсию» внутрь интеллектуального кристалла и «гулять» там.



Теория

  • Разработана переходная схемотехника для 3-d СБИС.

  • Компонент схемотехники - физический переход между материалами с различными свойствами.

  • Математические модели интеллектуальных элементов содержат минимальное количество переходов и физических областей с различными свойствами.

  • Некоторые модели «совпадают» по структуре с органическими молекулами, имеющими те же логические функции.



Теоретические основы переходной схемотехники (ТОПС 1)

  • Математической моделью функционально-интегрированного элемента (ФИЭ) является неориентированный граф

  • G (X, А, Г),

    • где: X = (х1, х2, …хN) – множество вершин,
    • А = (а1,а2,…аМ) – множество ребер.
  • Предикат Г является трехместным предикатом и описывается логическим высказыванием

  • Г (xi, ak, xj),

  • которое означает, что ребро aк соединяет вершины хi и xj.



ТОПС 2

  • Элементу множества вершин хi соответствует часть интегральной структуры

  • Fi

  • Тi ,

  • в которой

    • Тi определяет качественный состав части интегральной структуры,
    • Fi – элемент функционального множества.
  • Т = {Ti}(i=1,n) = (p,n,p+,n+,…SiO2, Al, Ga…) = П U Д U М –

  • множество элементов типа частей структуры (р – полупроводниковая область р-типа, n – полупроводниковая область n-типа, SiO2 – область двуокиси кремния, Аl – область алюминия, Ga – область галия и т.д.),

  • П – подмножество областей полупроводников, Д – подмножество областей диэлектриков, М – подмножество проводников.



ТОПС 3

  • Функциональное множество

  • F = Fy U FH

  • состоит из двух подмножеств:

  • Fy = {Fyi} = (E1,…,Ek1,I1,…,Ik2,φ1,…,φk3…)

  • подмножества управляющих воздействий в виде напряжения Еi, тока Ij, света φк и

  • FH = {FHi} = (вх1,…,вхm,вых1,…,выхn)

  • подмножества назначения, задающего входные и выходные функции областям из подмножества Т, по отношению к которым определяются передаточные характеристики элементов.

  • N – число областей интегральной структуры, размерность элемента.



ТОПС 4

  • Элементам множества ребер ак, аi соответствуют переходы между различными частями интегральной структуры, выполняющие определенные функции, причем существуют

  • xi, xj ( хi ≠ xj & Г (xi , ак , xj ) & Г (xj , ак , xi).

  • Примерами переходов – компонентов переходной схемотехники – являются:

  • Пi – Пj переход -

  • переход между полупроводниками, например, р – n переход, переход между полупроводниками р и n типа, выполняющий диодную функцию,

  • Пi – Дj переход -

  • переход между полупроводником и диэлектриком,

  • Пi – Мj переход -

  • переход между полупроводником и металлом (диод Шоттки),

  • переходы между прозрачными и непрозрачными слоями в оптоэлектронных элементах,

  • мембраны в биологических элементах и т.д,

  • Инциндентор Г (xi, ak, xj) означает, что область xi, имеет с областью xj физическую границу – переход ak.



ТОПС 5

  • Графовые модели интегральных элементов могут представлять собой деревья, а могут содержать и циклы.

  • цепь открытий и изобретений, давших три последних поколения вычислительных машин, всего лишь начальные элементы таблицы оптимальных математических моделей элементов переходной (p-n) схемотехники.



ТОПС 6. Генерация структур

  • Процедура генерации структурных формул интегральных структур по математической модели элемента переходной схемотехники: а) – структурная формула элемента И-НЕ, б) – структура элемента, выполненного по эпитаксиально-nланарной технологии, в) – структурная формула И-НЕ, г) – структура элемента с локальными эпитаксиальными областями, д) – структурная формула И-НЕ, е) – структура элемента с многослойной (трехмерной) конструкцией



Пример проектирования ФИЭ

  • а) – математическая модель (объединение двух n-p-n транзисторов по эмиттерам и коллекторам),

  • б) – вертикальная оптимальная интегральная структура,

  • в) – вертикальная структура с разбиением вершины nвых ,

  • г) – горизонтальная структура на изоляторе



RS-триггер в переходной схемотехнике

  • Уравнение синтеза

  • RS-триггер в переходной схемотехнике: а) – структура, б) – топология



N-разрядный регистр на RS-триггерах в переходной схемотехнике

  • а) – уравнение синтеза,

  • б) – ДНК,

  • в) – интегральная структура,

  • г) – топология одного разряда



Биочипы (подобие углеродной и кремниевой переходных схемотехник)

  • На рисунке показан синтез комплиментарной цепи ДНК из нуклеотидов, модели которых удивительно похожи на математические модели триггеров в переходной схемотехнике.



Программное обеспечение (ПО 1)

  • SGenerator – генерация 2-d интегральной структуры по математической модели ФИЭ



















Результаты

  • Система оптимальных математических моделей интеллектуальных элементов различной степени сложности для 3-d СБИС.

  • Моделирующее программное обеспечение.

  • Побочный культурологический эффект:



Обучение

  • Разработан учебный курс, включающий:

    • курс лекций,
    • практикум по компьютерному моделированию,
    • тестирование на сайте
    • http://testing.miem.edu.ru
    • методические материалы


Дополнительная литература

  • Трубочкина Н.К. Синтез на ЭВМ функционально-интегрированных элементов. Вопросы радиоэлектроники, сер. Технология производства и оборудование, вып.1, 1985, с.20.

  • Трубочкина Н.К. Логические элементы статических БИС. М: МИЭМ, 1987.

  • Трубочкина Н.К. Машинное моделирование функционально-интегрированных элементов. Учебное пособие. М.: МИЭМ, 1989.

  • Трубочкина Н.К., Мурашев В.Н., Петросян Ю.А., Алексеев А.Е. Функциональная интеграция. Концепция. Электронная промышленность, 2000, № 4, с.49-70.

  • Трубочкина Н.К., Мурашев В.Н., Петросян Ю.А., Алексеев А.Е. Функциональная интеграция элементов и устройств. Электронная промышленность, 2000, № 4, с.70-88.

  • Трубочкина Н.К. Схемотехника ЭВМ. М: МИЭМ, 2008.



О руководителе научного направления

  • Трубочкина Надежда Константиновна - доктор технических наук, профессор, Россия, Москва, МИЭМ, кафедра вычислительных систем и сетей.

  • Работает в области информационных, компьютерных и интернет-технологий, занимается теоретическими разработками в области переходной схемотехники для 3-d СБИС.

  • Автор более 80 научных работ и изобретений в области создания элементной базы и программного обеспечения для проектирования компьютерных систем.

  • Читает лекции в Московском институте электроники и математики по компьютерной схемотехнике и Web-дизайну. Ведет курс в интернете по Flash-технологиям.

  • Имеет сайты:



Контакты:

  • Адрес: Россия, 121109, Москва, Московский институт электроники и математики (МИЭМ), Б.Трехсвятительский пер., 3/12, кафедра «Вычислительные системы и сети» (ВСиС)

  • Тел.: 916-8909

  • E-mail:

      • nadin@miem.edu.ru
      • flash@miem.edu.ru


Похожие:

Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва iconЗакон «О теплоснабжении»: быть или не быть? Россия, г. Москва, 01. 03. 2006 г. Из истории вопроса… Россия, Москва, март 2006 г. Россия, Москва, март 2006 г. (продолжение)

Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва iconРоссия, 115054, Москва, Россия, 115054, Москва

Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва iconМосква – Лондон Москва Москва – Лондон Москва
Сбор 70 Евро, применяется за транзакцию, дети до 2 лет сбор не берется. Под изменением понимается смена даты, рейса, маршрута или...
Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва iconОбеспечить достойную жизнь нынешнему и будущим поколениям россиян. Мы строим общество обеспеченных и уверенных в своем будущем людей, укореняем в нем психологию личного успеха и исторического успеха всего народа
Принята VIII съездом Всероссийской политической партии "Единая Россия" 1 октября 2007 года, г. Москва Всероссийская политическая...
Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва iconМатематическое моделирование информационных процессов Содержание: Информационные технологии и моделирование

Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва iconЗнакомство со словарными словами: Россия, Москва, Кремль. Чепурная Е. В
Название города состояло из корней "моск" (на древнеславянском языке-кремень) и "ков" (то есть прятаться)
Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва iconМоделирование в среде графического редактора Моделирование геометрических фигур
Цели моделирования нарисовать стандартную фигуру (квадрат), собрать рисунок из данных деталей
Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва iconИгра или продукт? или Методологии творчества Введение
Андрей Грищенко, менеджер внешних проектов отдела игровых и мультимедийных продуктов фирмы «1С», Россия, Москва (gria@1c ru)
Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва iconУчебное пособие для 10 11 классов общеобразовательных учреждений. В 2-х частях. Москва, «Итерпракс», 1995г
Которн Найджел. История моды в XX веке. Издательство «Тривиум» при участии «Эгмонт Россия Лтд.»-1998г
Моделирование 3-d наносхемотехники Россия, Москва iconПлан выступления рынок дистанционной торговли и e-commerce
Электронная коммерция в Retail & diy. Решения по доставке до двери потребителя (В2С логистика) Татьяна Любимова, Генеральный директор...
Разместите кнопку на своём сайте:
hnu.docdat.com


База данных защищена авторским правом ©hnu.docdat.com 2012
обратиться к администрации
hnu.docdat.com
Главная страница