Презентация на тему "Моделирование 3D наносхемотехники"

Ваша оценка презентации
Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Рецензии

Добавить свою рецензию

Аннотация к презентации

Презентация на тему "Моделирование 3D наносхемотехники" рассказывает об актуальности наносхемотехники и особенностях 3D моделирования.

Краткое содержание

  1. Актуальность
  2. Прошлое и настоящее схемотехники
  3. Настоящее и будущее схемотехники
  4. Теоретические основы переходной схемотехники
  5. Пример проектирования ФИЭ

Содержание

  • Слайд 1

    Моделирование 3-d наносхемотехники


  • Слайд 2

    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.

  • Слайд 3

    Прошлое и настоящее схемотехники

  • Слайд 4

    Настоящее и будущее схемотехники

  • Слайд 5

    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.

  • Слайд 6

    Теория

    • Разработана переходная схемотехника для 3-d СБИС.
    • Компонент схемотехники - физический переход между материалами с различными свойствами.
    • Математические модели интеллектуальных элементов содержат минимальное количество переходови физических областей с различными свойствами.
    • Некоторые модели «совпадают» по структуре с органическими молекулами, имеющими те же логические функции.

  • Слайд 7

    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.

  • Слайд 8

    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.

  • Слайд 9

    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.

  • Слайд 10

    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.

  • Слайд 11

    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.

  • Слайд 12

    ТОПС 6. Генерация структур

    Процедура генерации структурных формул интегральных структур по математической модели элемента переходной схемотехники: а) – структурная формулаэлемента 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

  • Слайд 13

    Пример проектирования ФИЭ

    а) – математическая модель (объединение двух n-p-n транзисторов по эмиттерам и коллекторам),
    б) – вертикальнаяоптимальная интегральная структура,
    в) – вертикальнаяструктура с разбиениемвершины nвых ,
    г) – горизонтальнаяструктура на изоляторе

    Уравнение синтеза

  • Слайд 14

    RS-триггер в переходной схемотехнике

    Уравнение синтеза

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

  • Слайд 15

    N-разрядный регистр на RS-триггерах в переходной схемотехнике

    а) – уравнение синтеза,
    б) – ДНК,
    в) – интегральная структура,
    г) – топология одного разряда

  • Слайд 16

    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.

  • Слайд 17

    Программное обеспечение (ПО 1)

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

  • Слайд 18

     

    Программное обеспечение (ПО 2) –Perspective –3-d визуализация (пример 1)

  • Слайд 19

     

    Программное обеспечение (ПО 2) –Perspective –3-d визуализация (пример 2)

  • Слайд 20

     

    Программное обеспечение (ПО 2) –Perspective –3-d визуализация (пример 3)

  • Слайд 21

     

    Программное обеспечение (ПО 2) –Perspective –3-d визуализация (пример 4)

  • Слайд 22

     

    Программное обеспечение (ПО 2) –Perspective –3-d визуализация (пример 5)

  • Слайд 23

     

    Программное обеспечение (ПО 2) –Perspective –3-d визуализация (пример 6)

  • Слайд 24

     

    Программное обеспечение (ПО 2) –Perspective –3-d визуализация (пример 7)

  • Слайд 25

     

    Программное обеспечение (ПО 2) –Perspective –3-d визуализация (пример 8)

  • Слайд 26

    Результаты

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

    • Моделирующее программное обеспечение.
    • Побочный культурологический эффект:
    • 3-d технологии в интернете (3-d сайты)

  • Слайд 27

    Обучение

    Разработан учебный курс,включающий: курс лекций, практикум по компьютерному моделированию, тестирование на сайте, методические материалы

  • Слайд 28

    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.

  • Слайд 29

    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.

  • Слайд 30

    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

Посмотреть все слайды
Презентация будет доступна через 45 секунд