Applicazione della tecnologia del vuoto nell'elaborazione del film informativo
Sep 27, 2019| Applicazione della tecnologia del vuoto nell'elaborazione del film informativo
La storia di quasi mezzo secolo dimostra che lo sviluppo di dispositivi elettronici ha notevolmente promosso la società umana e ogni nuovo dispositivo elettronico ha svolto un ruolo positivo nel promuovere lo sviluppo della scienza, della tecnologia e della produzione. La nascita del tubo a vuoto è il risultato del pieno sviluppo della scienza e della tecnologia del vuoto. Lo sviluppo di dispositivi microelettronici si basa sul miglioramento della tecnologia di elaborazione dei materiali ultrapura e di alta precisione, molti dei quali sono legati alla tecnologia del vuoto. I dispositivi microelettronici sono la base dei moderni computer e personal computer ad alta velocità. In alcuni paesi sviluppati, le industrie microelettroniche e informatiche hanno superato l'energia, i materiali, i trasporti e le industrie siderurgiche e hanno rappresentato il primo valore di produzione economica nazionale. Nello sviluppo dell'industria elettronica e dell'industria informatica, la scienza e la tecnologia del vuoto hanno dato importanti contributi.
Gli elettrodomestici in futuro saranno principalmente quattro nuovi importanti pezzi: una TV a colori multimediale, una combinazione di computer e audio del sistema informativo multifunzionale; Un frigorifero con le funzioni di congelamento sotto vuoto e conservazione sotto vuoto; Lavatrice con funzione di disidratazione sotto vuoto e condizionatore d'aria con monitoraggio della freschezza dell'aria interna. Alcuni di questi elettrodomestici applicano direttamente la tecnologia del vuoto, mentre altri utilizzano indirettamente i risultati di elaborazione ottenuti con la tecnologia del vuoto. Perché sia che si tratti del computer o di tutti i tipi di apparecchi elettrici automatici, la loro base sono i dispositivi microelettronici. Uno dei più importanti è i circuiti integrati in scala. Al giorno d'oggi, la menzione dei dispositivi microelettronici è quasi nota a tutti, giovani e meno giovani, perché il suo ruolo nella produzione e nella vita della società umana è che nessun altro prodotto industriale può essere confrontato con esso. Lo sviluppo di dispositivi microelettronici promuoverà i progressi più rapidi della società umana. La tendenza di sviluppo dei dispositivi microelettronici è il circuito integrato su larga scala, che è sempre più integrato, ovvero i componenti funzionali sul chip sono sempre più piccoli. Lo schema, descritto dalla legge di Moore, prevede che ogni 18 mesi il numero di pezzi su un chip della stessa dimensione raddoppi. Questo è stato vero per gli ultimi 20 anni, e lo sarà per i prossimi 15, secondo i citologi.
NO.1
La legge di Moore parla della densità dei componenti su un wafer di silicio, un parametro che descrive quante informazioni può elaborare un circuito integrato su larga scala, secondo un rapporto speciale pubblicato da IBM nel 1994 sui chip di fantasia: più piccolo è il componente, più potente è il patata fritta. La densità di memorizzazione delle informazioni è 106 bit / cm2, che può contenere un foglio di 30 pagine; 108 bit / cm2, in grado di memorizzare 10 libri di 300 pagine; 1010bit / cm2, 1000 libri; 1012 bit / cm2, con 100.000 libri, è possibile memorizzare 5 milioni di libri su un disco da 3,5 ". Questa è quasi l'intera collezione di biblioteche provinciali in Cina. Con questo aumento della densità di archiviazione, la funzione del chip è sorprendente. Questo è solo il calcolo del cambiamento quantitativo, che dovrebbe tener conto del salto funzionale dal cambiamento quantitativo al cambiamento qualitativo.
NO.2
1012bit / cm2 è chiamato archiviazione di informazioni ad altissima densità, utilizzata principalmente per l'archiviazione digitale 0 e 1. Ampere è il fondamento della nanoelettronica. Ogni punto di memorizzazione delle informazioni ha dimensioni inferiori a 10 nm e contiene un numero limitato di atomi. Come punto di funzione, è caratterizzato da un volume più piccolo (<109 atomi),="" materiali="" più="" puri="" (difetti="" di="" impurità=""><10-8), minore="" potenza="" del="" segnale=""><10-12 joule)="" e="" tempi="" di="" risposta="" più="" rapidi="">
Utilizzato per la prima volta nei dispositivi elettronici di radiodiffusione, comunicazione e radar è il tubo a vuoto, è principalmente controllato dall'emissione del catodo agli elettroni liberi in un vuoto, utilizzato nel segnale, rilevamento, amplificazione, oscillazione, modulazione, archiviazione di lancio ed elaborazione. La produzione di dispositivi a valvole, richiede l'aspirapolvere, la salute e la generazione di dispositivi microelettronici è costruita sulla base di germanio e silicio di elevata purezza, nel processo di elaborazione di materiali e dispositivi, che ha chiesto di non essere migliore dei semiconduttori di elevata purezza puri e altamente ordinati struttura di cristallo. Per quanto riguarda la prossima generazione di dispositivi nanoelettronici di dispositivi microelettronici, è necessario che i materiali utilizzati e il processo di assemblaggio siano migliori della purezza dei semiconduttori, meno impurità e difetti e una struttura cristallina più perfetta. Pertanto, quando si studiano dispositivi nano-elettronici, il vuoto elevato o anche il vuoto ultra-alto saranno utilizzati maggiormente per la preparazione del materiale e l'assemblaggio del dispositivo.
Negli ultimi anni, l'Università di Pechino e il laboratorio di fisica del vuoto di Pechino dell'Accademia cinese delle scienze si concentrano sulla ricerca di dispositivi di archiviazione di informazioni ad altissima densità per film compositi organici. Il processo di formazione del film di oggi può mantenere un ambiente puro sotto vuoto, quindi è possibile ottenere film di alta qualità. La tecnologia di deposizione fisica in fase di vapore (PVD) comprende principalmente evaporazione, sputtering, placcatura ionica, epitassia da fasci molecolari e placcatura da fasci di cluster ionici. Dopo aver analizzato diverse tecniche di preparazione di film funzionali organici con il metodo del vuoto, si è concluso che la tecnica di deposizione del fascio ionico (ICB) è la più adatta per preparare film funzionali organici. È l'evaporazione del materiale attraverso il processo di espansione adiabatica, il processo di ionizzazione per formare un gruppo atomico carico, dopo la deposizione accelerata sul substrato. Gli atomi hanno un'alta mobilità sulla superficie del substrato, che è favorevole alla nucleazione e alla crescita del grano del film, formando un film di alta qualità. Controllando il processo adiabatico, la tensione di ionizzazione, la tensione di accelerazione e la temperatura del substrato, il film può essere trasformato in film di cristallo, policristallino o amorfo
Con la massa ionica del fascio e la tecnologia di deposizione ad alto vuoto sviluppata per la memorizzazione di informazioni ad altissima densità di nanofilm organici e metallici, ha principalmente due tipi: un tipo è la membrana composita argento / organico (come Ag - CPU), che utilizza il microscopio a scansione a tunnel ( STM) segnale spot con impulso di tensione diametro spot di 10 nm, stabile per scrivere e leggere segnali 1 se 0 s. Le caratteristiche di memorizzazione ottica dei film sottili di ag-cpu sono state studiate con un dispositivo di lettura / scrittura a film sottile a semiconduttore laser (lunghezza d'onda: 780 nm). 7.0mw, 1ms di impulso ottico largo può cancellare il segnale; 1.1mW può leggere stabilmente il segnale.
Un altro tipo è il nanofilm di donatore organico / recettore organico (come m-nbmn / DAB), il cui segnale di impulso elettrico è scritto con un diametro di 1,3 nm e la densità di registrazione dei dati corrispondente è 1013 bit / cm2. Il segnale registrato è stabile. L'analisi dello spettro del tunnel di scansione (STS) dei punti del segnale scritto mostra che il film è un isolante prima della scrittura del segnale e un conduttore dopo la scrittura del segnale. Tali film possono anche essere utilizzati per la scrittura e la lettura stabili di segnali ottici. Il risultato è altamente valutato da esperti stranieri che pensano che sia vicino al limite dei componenti nano funzionali.
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I risultati della ricerca della pellicola organica per lo stoccaggio di informazioni composite indicano che la tecnologia del vuoto svolge ancora un ruolo importante nella futura ricerca di dispositivi nanoelettronici. Allo stato attuale, la tecnologia di acquisizione e misurazione del vuoto ultra elevato è stata maturata, ma l'applicazione della tecnologia del vuoto è ancora un argomento molto interessante e molto lavoro deve essere sviluppato, in particolare per lo sviluppo della tecnologia chiave del società dell'informazione futura - dispositivi nanoelettronici. Nel prossimo XXI secolo, la tecnologia del vuoto svolgerà un ruolo sempre più importante nella società dell'informazione con l'introduzione della nanoelettronica in vari settori.