Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Kopia_UChEBNIK_D_Zatsepina_28_11_08_06g.doc
Скачиваний:
448
Добавлен:
22.02.2015
Размер:
3.61 Mб
Скачать

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет-УПИ»

Российская Академия наук

Институт физики металлов Уральского отделения РАН

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИЙ

МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКИ

Утверждено в качестве учебника на заседании РИС

ГОУ ВПО УГТУ-УПИ для студентов

специальности 210101 – Физическая электроника

направления подготовки дипломированных специалистов

654100 – Электроника и микроэлектроника

Научный редактор проф., д-р физ.-мат. наук Э.З. Курмаев

Екатеринбург

2006

УДК 621.382.049.077 (075.8)

ББК 32.844.1я73

З 38

Рецензенты: Федеральное космическое агентство, Федеральное государственное унитарное предприятие НПО «Автоматика» имени академика Н.А.Семихатова, технический директор, первый заместитель генерального директора, канд. техн. наук В.С.Уксусов;

кафедра общей и молекулярной физики Уральского государственного университета им. М. Горького, заведующий кафедрой, проф., д-р физ.-мат. наук С.Ф. Борисов;

заведующий кафедрой технологий и средств связи ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, профессор, д-р техн. наук В.Э. Иванов

Зацепин Д.А., Чолах С.О.

З 38 Физические основы технологий микро- и наноэлектроники: учебник / Д.А.Зацепин, С.О.Чолах. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. 236 с.

ISBN 5-321-00974-0

ISBN 978-5-321-00974-1

В книге изложены основные направления развития микро- и наноэлектроники: рассмотрены физические основы функционирования интегральных микросхем (ИС) и их структурных элементов, приведены конструктивно-технологические варианты исполнения ИС, проанализированы физические особенности отечественных и зарубежных промышленных технологических процессов формирования топологии полупроводниковых радиоэлектронных устройств. Описаны конструкции перспективных структурных элементов микро- и наноэлектроники, а также методы их изготовления.

Учебник предназначен для студентов специальности 210101 – Физическая электроника направления подготовки дипломированных специалистов 654100 – Электроника и микроэлектроника, аспирантов и научных работников.

Библиогр.: 36 назв. Рис.136. Табл.12.

Подготовлено кафедрой электрофизики ГОУ ВПО УГТУ-УПИ и лабораторией рентгеновской спектроскопии Института физики металлов УрО РАН.

УДК 621.382.049.077 (075.8)

ББК 32.844.1я73

ISBN 5-321-00974-0

ISBN 978-5-321-00974-1

Ó ГОУ ВПО «Уральский государственный

технический университет – УПИ», 2006

  • Зацепин Д.А., Чолах С.О., 2006

Оглавление

Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

ЧАСТЬ 1. МИКРОЭЛЕКТРОНИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

Глава 1.

Общая характеристика микроэлектроники. Принципы функционирования элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

1.1.

Основные определения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11

1.2.

Классификация изделий микроэлектроники . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

1.3.

Физические явления, используемые в интегральной микроэлектронике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

1.4.

Процессы и явления, определяющие функционирование интегральных схем (ИС) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

1.5.

Контактные явления в микроэлектронных структурах . . . . . . . . .

17

1.6.

Поверхностные явления в полупроводниках . . . . . . . . . . . . . . . .

19

1.7.

Механизмы переноса носителей заряда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20

Глава 2.

Базовые физико-химические методы создания микроэлектронных структур . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22

2.1.

Очистка поверхности пластин для ИС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

22

2.2.

Получение полупроводниковых монокристаллов методом вытягивания из расплава . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23

2.3.

Термическое окисление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

2.4.

Эпитаксия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

2.5.

Фотолитография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

2.6.

Диффузия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

29

2.7.

Ионная имплантация (ионное легирование) . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

2.8.

Металлизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34

Глава 3.

Типы подложек интегральных схем, их основные характеристики и процессы изготовления подложек . . . . . . .

35

3.1.

Изготовление подложек ИС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

3.2.

Резка слитков и пластин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38

3.3.

Оптический метод ориентации полупроводниковых пластин . . .

39

3.4.

Шлифовка и полировка пластин . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

43

3.5.

Строение нарушенного слоя после механической обработки пластины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

Глава 4.

Технология химической обработки подложек для интегральных микросхем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

49

4.1.

Механизм химической обработки кремниевых пластин . . . . . . .

49

4.2.

Термохимическое (газовое) травление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

55

4.3.

Ионно-плазменное травление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

Глава 5.

Диэлектрические пленки в ИС. Методы их получения. Технологии изготовления гибридных ИС . . . . . . . . . . . . . . . .

61

5.1.

Конструктивно-технологические функции диэлектрических плёнок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

61

5.2.

Формирование плёнок SiO2 термическим окислением кремния

62

5.3.

Методы получения диэлектрических пленок в технологии гибридных ИС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

68

5.3.1.

Термовакуумное реактивное испарение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

68

5.3.2.

Анодное окисление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

69

5.3.3.

Ионно-плазменное окисление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

69

5.3.4.

Ионно-плазменное распыление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

70

Глава 6.

Ионное легирование полупроводников . . . . . . . . . . . . . . . . . .

71

6.1.

Общие принципы процесса ионного легирования . . . . . . . . . . . .

71

6.2.

Отжиг дефектов и электрические свойства слоёв . . . . . . . . . . . . .

80

6.3.

Импульсный лазерный отжиг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

81

6.4.

Маскирование в процессах ионного легирования . . . . . . . . . . . .

82

6.5.

Маскирование фоторезистами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

83

6.6.

Маскирование пленками металлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

83

Глава 7.

Элионные методы литографических процессов . . . . . . . . . . . .

85

7.1.

Электронно-лучевая литография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

85

7.2.

Рентгенолучевая литография (РЛЛ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

88

7.2.1.

Особенности экспонирования в РЛЛ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

89

7.2.2.

Технология рентгенолитографических процессов . . . . . . . . . . . .

90

7.2.3.

Выбор резистов для РЛЛ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

93

Глава 8.

Пленки в технологии ИС, микросборок и коммутационных элементов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

96

8.1.

Металлические пленки для ИС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

96

8.2.

Технология коммутационных элементов ИС . . . . . . . . . . . . . . . .

98

8.3.

Технология пленочных резисторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

101

8.4.

Чистый металл и сплавы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

102

8.5.

Керметы (микрокомпозиционные пленки) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

102

8.6.

Изготовление тонкопленочных конденсаторов . . . . . . . . . . . . . .

104

8.7.

Монооксид кремния SiO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

106

8.8.

Пятиокись тантала Та2О5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

107

8.9.

Оксид алюминия Al2O3 и диоксид кремния SiО2 . . . . . . . . . . . . . .

108

8.10.

Диоксид титана ТiО2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

109

Глава 9.

Монтаж кристаллов ИС на носителях. Типы носителей. Особенности сборки ИС в корпуса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

110

9.1.

Конструктивно-технологические варианты монтажа . . . . . . . . .

110

9.2.

Изготовление ленточных носителей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

112

9.3.

Получение внутренних выводов на кристаллах ИС . . . . . . . . . . .

114

9.4.

Монтаж кристалла ИС на гибкую ленту . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

116

9.5.

Монтаж гибридных ИС и микросборок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

117

9.6.

Особенности сборки сверхбыстродействующих ИС и процессоров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

120

Глава 10.

Технология герметизации ИС и МП . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

123

10.1.

Пассивирующие и защитные покрытия ИС . . . . . . . . . . . . . . . . .

123

10.2.

Принципы герметизации ИС в корпусах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

125

10.3.

Герметизация ИС в металлических корпусах . . . . . . . . . . . . . . . .

127

ЧАСТЬ 2. НАНОЭЛЕКТРОНИКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

136

Глава 11.

Теоретические основы наноэлектроники. Одноэлектронные приборы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

136

11.1.

Проблемы наноэлектроники (одноэлектроники) . . . . . . . . . . . . . .

136

11.2.

Базовая теория кулоновской блокады . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

138

11.3.

″Кулоновская лестница″ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

142

11.4.

Со – туннелирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

143

11.5.

Квантовые размерные эффекты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

144

11.6.

Классификация одноэлектронных приборов . . . . . . . . . . . . . . . . .

145

11.7.

Одноэлектронный прибор на основе сканирующего туннельного микроскопа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

146

11.8.

Субмикронный вертикальный одноэлектронный транзистор (транзистор Остина) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

147

11.9.

Применение одноэлектронных приборов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

149

Глава 12.

Наночастицы и нанокластеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

151

12.1.

Свойства наночастиц и их характеристики . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

151

12.2.

Теоретическое моделирование наночастиц (модель ″желе″) . . . .

153

12.3.

Геометрическая и электронная структуры нанокластеров . . . . . .

155

12.4.

Реакционная способность наночастиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

159

12.5.

Флуктуационные наноструктуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

160

12.6.

Магнитные кластеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

161

12.7.

Переход от макро- к нано- . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

163

12.8.

Полупроводниковые наночастицы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

164

12.9.

Кулоновский взрыв . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

165

12.10.

Молекулярные кластеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

166

12.11.

Методы синтеза наночастиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

167

12.12.

Химические методы синтеза наночастиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

168

12.13.

Термолиз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

169

12.14.

Импульсные лазерные методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

170

Глава 13.

Углеродные наноструктуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

172

13.1.

Природа углеродной связи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

172

13.2.

Малые углеродные кластеры – С60 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

173

13.3.

Неуглеродная шарообразная молекула . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

175

13.4.

Углеродные нанотрубки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

176

13.4.1.

Методы получения нанотрубок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

176

13.4.2.

Электрические свойства нанотрубок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

179

13.4.3.

Колебательные свойства нанотрубок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

181

13.4.4.

Механические свойства нанотрубок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

182

13.5.

Применение углеродных нанотрубок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

184

13.5.1.

Полевая эмиссия и экранирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

184

13.5.2.

Информационные технологии, электроника . . . . . . . . . . . . . . . . .

185

13.5.3.

Топливные элементы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

187

13.5.4.

Химические сенсоры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

188

13.5.5.

Катализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

188

13.5.6.

Механическое упрочнение материалов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

189

Глава 14.

Объемные наноструктурированные материалы: разупорядоченные и кристаллизованные . . . . . . . . . . . . . . . .

192

14.1.

Методы синтеза разупорядоченных структур . . . . . . . . . . . . . . .

192

14.2.

Механизмы разрушения традиционных материалов . . . . . . . . . . .

195

14.3.

Механические свойства наноструктурированных материалов . .

196

14.4.

Многослойные наноструктурированные материалы . . . . . . . . . .

199

14.5.

Электрические свойства наноструктурированных материалов . .

201

14.6.

Нанокластеры в оптическом материаловедении . . . . . . . . . . . . . .

204

14.7.

Пористый кремний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

206

14.8.

Упорядоченные наноструктуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

209

14.8.1.

Упорядоченные структуры в цеолитах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

210

14.8.2.

Кристаллы из металлических наночастиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

211

14.8.3.

Нанокристаллы для фотоники . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

211

Глава 15.

Наноприборы и наномашины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

215

15.1.

Микроэлектромеханические устройства (MEMS) . . . . . . . . . . . . .

215

15.2.

Наноэлектромеханические системы (NEMS) . . . . . . . . . . . . . . . . .

217

15.3.

Наноактуаторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

219

15.4.

Молекулярные и супрамолекулярные переключатели . . . . . . . . .

224

Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

231

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

233

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее учебник адресован студентам вузов, аспирантам и научным работникам, специализирующимся в области физической электроники, информационных технологий и инженерных наук, а также специалистам производственных организаций и предприятий, желающим освежить и дополнить свои знания по данной тематике.

Основной задачей учебного курса является систематизация физических принципов конструирования, изготовления и функционирования интегральных микросхем различной степени сложности, а также анализ возможных перспективных направлений развития микроэлектроники в ближайшем будущем. Овладев изложенным материалом, читатель получит базовые знания, которые необходимы как для дальнейшего углубленного изучения физики электронных систем, схемотехники и сверхбыстродействущих микропроцессоров, так и для понимания принципов и условий функционирования различных радиоэлектронных устройств, в которых применяются интегральные схемы.

В предлагаемой книге материал скомпонован и подан таким образом, чтобы удовлетворить современные требования к преподаванию научно-технических дисциплин в высших учебных заведениях. Для этого учтены и систематизированы достижения отечественной и зарубежной микроэлектронной промышленности за последние десятилетия, приведены примеры возможного практического использования микро- и наноэлектронных устройств, находящихся в стадии концептуальных разработок, широко используются сравнительные диаграммы, схемы и таблицы. Выбранный метод изложения обусловлен желанием сделать материал более доступным для самостоятельного обучения. Однако в этом случае предполагается, что читатель хорошо знаком с дифференциальным и интегральным исчислением, уравнениями в частных производных и обладает необходимыми познаниями из курсов физики твердого тела и квантовой механики.

Исторически микроэлектроника как научно-техническая отрасль развивалась более полувека, тогда как нанотехнологии (и, в частности, наноэлектроника) стали развиваться только в последние 10-15 лет. Эта особенность определила характер изложения материала в учебнике. Значительная по объему часть 1 посвящена физическим основам технологии микроэлектроники. В части 2 рассматриваются теоретические аспекты наноэлектроники и методы получения наноразмерных объектов. Такая последовательность изложения материала, по мнению авторов, позволяет подчеркнуть известную преемственность технологий при переходе от микро- к наноэлектронике. Рассмотрены получение и свойства отдельных наночастиц и атомных кластеров, объёмных наноматериалов. Отмечены новейшие области применения нанотехнологий, наноприборов и наномашин. В целом данный подход обеспечивает возможность акцентирования внимания читателей на принципиальной новизне используемых в наноэлектронике технологических методов анализа и контроля.

Следует заметить, что представленный в настоящем учебном издании материал характеризуется лаконичной формой изложения. Это связано, с одной стороны, ограниченным объемом книги, а с другой стороны, обширностью затронутой тематики. По этой причине читателю предлагается для более глубокого изучения и усвоения материала по ряду вопросов воспользоваться дополнительными литературными источниками, список которых приведен в конце учебника.

Авторы считают своим долгом выразить глубокую признательность творческим вдохновителям этого учебного издания − Анатолию Федоровичу Зацепину, Эрнсту Загидовичу Курмаеву и Анатолию Зотеевичу Меньшикову, с которыми интенсивно обсуждались рассматриваемые в книге вопросы физики и технологии микро- и наноэлектроники.

ВВЕДЕНИЕ

Эра электроники начинается с открытия Дж.Томсоном в 1897 году электрона и создания первоначального варианта теории электропроводности твёрдого тела. В 1905 г. А.Флемингом была разработана конструкция вакуумного диода, а Гертель и Эльстел (1905) создали фотоэлемент. В 1923 году Шоттки опубликовал теорию твёрдотельного выпрямителя – первую теоретическую работу в области полупроводников, выполненную с применением квантово-механических расчётов и положившую начало твёрдотельной электронике.

Наиболее сильный импульс в развитии электронная промышленность получила в 40-е годы прошлого века, когда были созданы технические основы миниатюризации изделий радиоэлектроники. В этот период были разработаны новые материалы и технологические приемы изготовления твёрдотельных устройств, однако наиболее важным следует считать осознание факта преимущества твёрдотельных электронных приборов перед электровакуумными (габариты, долговечность, рабочий диапазон). Была сформулирована основная концепция прикладной электроники:

  • отказ от приборов с накаливаемыми катодами;

  • применение твёрдотельных материалов, электропроводность которых меняется под действием электрических факторов;

  • дальнейшая миниатюризация электронных устройств.

Результатом претворения данной концепции в жизнь явилось создание устройств на дискретных компонентах, выполненных из Si (автогенератор Килби, 1959 г.). Первые цифровые схемы на дискретных биполярных транзисторах появились в 1962 г. В это же время были созданы монолитные микросхемы, выполненные на общей кремниевой подложке. Поэтому можно считать, что собственно эра микроэлектроники начинается именно с 1962 г. Дальнейшее развитие микроэлектронных устройств представлено в следующей таблице:

Эволюция миниатюрных электронных устройств

Степень интеграции

Начало внедрения

Число элемен-тов на одном кристалле

Область применения

Малая

Начало

60-х годов

От 3

до 30

Базовые логические элементы

Средняя

Середина и конец 60-х

От 30

до 300

Сумматоры, запоминающие устройства на 256 бит

Большая (БИС)

Начало

1970-х

От 300

до 3000

Калькуляторы, запоминающие устройства с произвольным доступом на 1-16 кбит

Сверхболь-шая (СБИС)

Конец 70-х – наши дни

>>30000

Устройства памяти, процессоры ЭВМ

На основе представленных в таблице данных можно сформулировать основную тенденцию развития прикладной микроэлектроники – рост числа элементов, размещаемых на одном кристалле, сопровождающийся уменьшением их геометрических размеров.

Достижения физики твердого тела, квантовой электроники и полупроводниковой технологии в последние десятилетия XX века привели к возникновению новой отрасли науки – наноэлектроники. По мере приближения размеров к нанометровой области (когда формируются образования из единиц и десятков атомов) все в большей степени проявляются квантовые свойства электрона, что открывает перспективы создания принципиально новых устройств. Содержание наноэлектроники как прикладной науки состоит в изучении физико-химических закономерностей формирования микроэлектронных структур с размерами от единиц до десятков нанометров, установлении основных механизмов поведения электронов в тончайших слоях и многослойных структурах, в разработке принципов создания нового поколения быстродействующих сверхминиатюрных электронных устройств.

Большой вклад в создание и развитие наноэлектроники, этой важнейшей области науки и техники, внесла отечественная научная школа, возглавляемая нобелевским лауреатом, академиком Ж.И. Алферовым.