Наноинтеграция и самосборка в нано-электронике (обзор)

Abstract

Обзор охватывает современные принципы интеграции и самосборки наноразмерных элементов, их массивов и иерархических структур в электронике. В качестве материалов для наноинтеграции рассмотрены углеродные нанотрубки, графен и клатраты; описаны методы их интеграции для ячеек памяти, наногенераторов, одноэлектронных туннельных и полевых транзисторов, адгезионных материалов и альтернативные технологии самосборки. Показано, что интеграция нанокомпонентов в элементы и массивы возможна с помощью микротехнологии и самосборки. При этом кремниевые материалы могут потерять свою главенствующую роль, уступив место другим неорганическим (углеродным нанотрубкам, графену и клатратам) и органическим соединениям (полимерам и фрагментам ДНК). Особый интерес представляет интеграция комбинации наноэлектроники и наноразмерной оптоэлектроники с микромеханикой. Такая наноинтеграция обладает широкой функциональностью и, возможно, приведет к созданию принципиально новых МЭМС и НЭМС.

The review is devoted to the modern principles of integration and self-assembling of nanosized elements, their arrays and hierarchical structures in electronics. We consider carbon nanotubes, graphene and clatrates as materials for nanointegration. Me-thods of their integration into the memory cells, nanogenerators, single-electron and field-effect transistors, adhesive materials and alternative self-assembling technologies are studied. It is show that nanocomponents integration in the elements and their arrays is possible by means of microtechnology and self-assembling, in so doing silicon materials could loose their leadership as compared to other inorganic (carbon nanotubes, grapheme, clatrates) and organic compounds (polymers and DNA fragments). The integration of the nanoelectronics and nanosized optoelectronics with micromechanics is of particular interest. Such integration has broad functionality and could potentially lead to principally new MEMS and NEMS.