Статьи

Технологии типа сверху - вниз в неявной форме предполагают, что уменьшение размеров структур не влияет на их фундаментальные свойства и принципы функционирования. Производственники как бы считали, что свойства вещества при миниатюризации не изменяются, так что проблема для них формально сводилась к уменьшению размеров ранее созданных (возможно, десятилетие назад) электронных устройств. Основная проблема НТ заключается как раз в гораздо более сложном явлении, так как (на некотором этапе развития) изменение масштабов изучаемых и используемых объектов приводит к существенным изменениям не только условий производства, но и к необходимости пересмотра даже самих законов природы!

Вообще говоря, миниатюризация в НТ означает контроль структурных параметров в масштабах до нескольких нанометров. Например, это подразумевает особую точность обработки поверхности оптических материалов, то есть регулирование распределения величины зерен поликристаллических сред в соответствующих узких границах. Измерения в субмикрометровой области могут осуществляться на пластинах монокристалла кремния толщиной около 300 нм, что требует от исследователей развития технологий, решения новых задач измерения, новых методов контроля структурных параметров, не говоря уже о новых концепциях и стратегиях производства.

Стремление предельно уменьшать характерные размеры технических устройств и их элементов является, по-видимому, одним из главных мотивов разработки новых технологий и существенным элементом технического прогресса вообще. Это утверждение не объясняет, конечно, постоянного стремления изобретателей и ученых к миниатюризации создаваемых ими изделий, но является общим и постоянным фактором развития практически всех технологий. Изобретатели всегда стремились уменьшить размены технических деталей, как для повышения функциональности целой системы, так и для большего удобства в использовании и эксплуатации по экономическим причинам.

Нанотехнологиям присуща миниатюризация. Целенаправленное использование связей между функциональностью и размерами структур вещества требует, прежде всего, создания соответствующей аппаратуры. Проведение измерений параметров исследуемых структур с необходимой точностью (до нанометров) подразумевает разработку целого набора измерительных средств и методик и ведет к миниатюризации нт, что частично напоминает ситуацию, которая неоднократно возникала в процессе развития микроэлектроники. Результатом такого развития должна стать новая, более точная оценка научных, технических и даже экономических границ применимости математических и физических закономерностей для технологий типа сверху -вниз.