Необходимость компьютерного физического моделирования интегральной структуры

Необходимость компьютерного моделирования изучаемых объектов новой схемотехники очевидна. Прежде чем создавать научно-производственную инфраструктуру под новую теорию, необходимо доказать работоспособность ее объектов. Моделирование наноструктур компонентов и элементов переходной схемотехники осуществлялось с помощью программы TCAD Synopsys 2008 [87]. Главным результатом при анализе компонентов (физических переходов) явилось подтверждение наличия у них барьерной функции (по вольт-амперным характеристикам), так как это условие является необходимым для построения логических элементов НЕ, ИЛИ, И, а также функционально полных логических элементов И-НЕ и ИЛИ-HE, на базе которых строятся сколь угодно сложные интеллектуальные макросхемы (процессоры, схемы памяти).

Моделирование наноструктур (N = 2). Моделирование внутреннего и поверхностного р-л-переходов — основных компонентов твердотельной переходной схемотехники.

Как показали эксперименты, математические модели интеллектуальных элементов переходной схемотехники содержат минимальное количество переходов и физических областей с различными свойствами.

Многие математические модели 3D ИС, разработанных в переходной схемотехнике, «совпадают» по структуре с моделями органических молекул, имеющими те же логические функции. Это позволяет думать о некотором подобии кремниевой (твердотельной) и углеродной (био-) схемотехник.

Для описания математических моделей, синтеза новых моделей и генерации 3D структур по математическим моделям, как было отмечено выше, используются функциональные графы [15, 84, 85, 88, 89]. Примерами переходов твердотельной схемотехники (графов размерностью N = 2) являются:

• • Sj-S_y -переход;
• • S_f-Dyпереход;
• • Sj-My-переход;
• • переходы между прозрачными и непрозрачными слоями в оптоэлектронных элементах и т. д.

Следует напомнить, что компонент твердотельной переходной схемотехники — это физический переход между материалами с различными свойствами, тогда как компонент твердотельной р-н-схемотехники представляет собой физический переход между ри «-областями интегральной структуры.

Исходя из технологических особенностей, различают два типа р-я-перехода и соответствующие им модели:

• внутренний (когда переход формируется внутри материала):

• поверхностный (когда переход формируется на поверхности материала):