Наноэлектронная элементная база информатики на основе полупроводников и ферромагнетиков - ответы

Количество вопросов - 426

На рисунке показана структура ячейки магниторезистивного ОЗУ с резонансным туннельным переходом. Какие функциональные элементы обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 1 и 11

Через пленочный проводник из намагниченного ферромагнетика протекает спин-поляризованный электрический ток i= 210 мкА, в котором составляющая i_{\downarrow}, переносимая электронами со спином, ориентированным против магнитного поля, в a= 6,5 раз меньше составляющей i_{\uparrow}, переносимой электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля. Рассчитайте степень поляризации этого тока и соответствующий ему магнитный спин-ток.

На рисунке показана структура магнитной головки в накопителях с "перпендикулярной" записью информации. Какие функциональные элементы обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 1 и 5?

На рисунке показана наноархитектура магнитного покрытия дисков в накопителях с "перпендикулярной" записью информации. Какие элементы покрытия обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 5?

Начертите принципиальные электрические схемы логических элементов на полевых гетеротранзисторах с затвором Шоттки (ПГТЗШ): Схему элемента NOR на 3 входа

Рассчитайте магнитный спин-ток, переносимый в ферромагнетике спин-поляризованным электрическим током i = 250 мкА со степенью поляризации P = 75\%.

Представьте плотность записи информации на магнитный диск, заданную в единицах "бит/дюйм2", в единицах "бит/см2" или наоборот. 4,6*1010 бит/дюйм2.

Какова продолжительность периода считывания информации в трековой памяти, если скорость перемещения доменов в ферромагнитной нанопроволоке составляет \nu= 125 м/с, а длина каждого домена d= 45 нм?

Во входном ферромагнитном наноэлементе (ФНЭ) логики на наномагнитах 2-го поколения "свободный" ферромагнитный слой имеет размеры a\times b\times h(нм). Принимая, что для его перемагничивания из одного направления в противоположное требуется магнитный момент 2\mu_Б на каждый атом этого элемента (\mu_Б– магнетон Бора), рассчитайте магнитный момент, который должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи. Плотность материала, из которого состоит "свободный" слой, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 106 а.е.м.a= 220 нм, b= 250 нм, h=32 нм.

Рассчитайте частоту собственных колебаний кантилевера из кремния и массу его чувствительной зоны, считая, что она составляет 25% длины. Размеры кантилевера заданы: длина 25 мкм; ширина 3 мкм; толщина 600 нм

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 20 нм и высотой h= 50 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи.

Оцените теоретически возможную плотность записи информации на магнитный диск, в котором магнитожесткий запоминающий слой сформирован в виде массива наностолбиков, если диаметр наностолбиков составляет 25 нм, а расстояние между ними 10 нм

Какие размеры имеет изображение участка сканирования размером 7х7 нм при увеличении 600000х?

Рассчитайте массу алюминия в пленке GaAlAs толщиной 60 моноатомных слоев и площадью 25х25 мм2 при молярном соотношении галлия и алюминия 2:1.

Рассчитайте электрический потенциал наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданных напряжениях на затворе (U_{\textit{З}}) и между истоком и стоком (U). Будет ли происходить в этих условиях туннелирование электрона из истока на наноостровок? C_{\textit{З}} = 2*10^{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 10^{-18}\Phi; U = 40 \text{ мВ}; U_{\textit{З}} = 100 \text{ мВ}.

Рассчитайте потенциалы открывания одноэлектронного транзистора для каждого из затворов при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}1}, C_{\textit{З}2}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданном напряжении между истоком и стоком (U). U = 100 \text{ мВ}; C_{\textit{З}1} = 4*10{-19}\Phi; C_{\textit{З}2} = 5*10{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 8*10{-19}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 6*10{-19}\Phi

Какую логическую функцию выполняет приведенная на рисунке схема из КМДП логических элементов NOR и NAND?

Считая, что все транзисторы КМДП логического элемента NOR или NAND вместе с межсоединениями можно разместить в пределах прямоугольника размером 25 х 40 проектно-технологических норм (ПТН), рассчитайте приблизительную плотность компоновки таких логических элементов на кристалле кремния: при ПТН 64 нм

При ПТН 200 нм на кристалле кремния размещали в среднем 2*104 МДП транзисторов/мм2. Рассчитайте возможную плотность транзисторов: при ПТН 64 нм

Рассчитайте частоту собственных колебаний кантилевера из кремния и массу его чувствительной зоны, считая, что она составляет 25% длины. Размеры кантилевера заданы: длина 80 мкм; ширина 10 мкм; толщина 1 мкм

Используя результаты предыдущего упражнения, оцените порог чувствительности сенсора на кантилевере, считая, что можно надежно фиксировать изменение частоты на 10 Гц, а частота изменяется по закону \Delta f/f=-sqrt{\Delta m/m}, где m – масса чувствительной зоны кантилевера, \Delta m – масса частицы, которая к ней присоединилась. Размеры кантилевера заданы: длина 10 мкм; ширина 1 мкм; толщина 300 нм

Интеллектуальный наноэлектромеханический гироскоп-акселерометр обеспечивает временную стабильность положения оси ориентации 8*10^{-5}\;^{\circ}\!/\text{ч} от начального направления. Рассчитайте предельное отклонение его оси от начального направления при условиях: гироскоп находится на борту межконтинентальной баллистической ракеты, которая летит со скоростью 6 км/с и преодолевает расстояние 6600 км. Рассчитайте также предельное отклонение ракеты от цели, связанное с возможным отклонением оси ориентации

Оцените толщину тонкого слоя, при которой полупроводник группы A_{\text{III}}B_{\text{V}} при комнатных температурах становится квантовой плоскостью для электронов проводимости. InAs

Начертите принципиальные электрические схемы логических элементов на полевых гетеротранзисторах с затвором Шоттки (ПГТЗШ): Схему элемента NOR на 2 входа

Начертите принципиальную электрическую схему или структуру полупроводникового инвертора с использованием двойного туннельного барьера с квантово-размерным промежуточным слоем (ДТБР): Структуру инвертора на полевом гетеротранзисторе с затвором Шоттки (ПГТЗШ)

Рассчитайте плотность записи информации на магнитный диск, если известны ширина магнитных дорожек s, длина каждого бита на дорожке l и расстояние между дорожками d. d = 200 нм, l = 200 нм, s = 500 нм.

Представьте плотность записи информации на магнитный диск, заданную в единицах "бит/дюйм2", в единицах "бит/см2" или наоборот. 5,58*109 бит/см2.

На рисунке показана структура магнитной головки в накопителях с "перпендикулярной" записью информации. Какие функциональные элементы обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 7-9?

На рисунке показана оптимизированная структура ячейки магниторезистивного ОЗУ. 3, 4, 8 и 13?

Оцените плотность записи информации в магниторезистивном ОЗУ, в котором оптимизированная ячейка памяти имеет размеры: 540 х 480 нм

На рисунке показана структура ячейки магниторезистивного ОЗУ с резонансным туннельным переходом. Какие функциональные элементы обозначены здесь указанными номерами? 2, 3 и 4

Рассчитайте степень поляризации электрического тока в ферромагнетике, если составляющая i_{\uparrow} этого тока, переносимая электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля, в a=2 раз превышает составляющую i_{\downarrow} этого тока, переносимую электронами со спином, ориентированным против магнитного поля.

Во сколько раз составляющая i_{\uparrow} электрического тока в ферромагнетике, переносимая электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля, превышает составляющую i_{\downarrow} этого тока, переносимую электронами со спином, ориентированным против магнитного поля, если степень поляризации этого тока P= 15\%?

Рассчитайте силу электрического тока в ферромагнетике, если он имеет степень поляризации P= 80\% и соответствующий ему магнитный спин-ток равен i_{MS}= –450 нВт/Тл.

Через пленочный проводник из намагниченного ферромагнетика протекает спин-поляризованный электрический ток i= 2 мкА, в котором составляющая i_{\downarrow}, переносимая электронами со спином, ориентированным против магнитного поля, в a= 3,5 раз меньше составляющей i_{\uparrow}, переносимой электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля. Рассчитайте степень поляризации этого тока и соответствующий ему магнитный спин-ток.

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 250 нм и высотой h= 360 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи.

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 20 нм и высотой h= 50 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи, рассчитайте величину спин-тока, необходимую для перемагничивания запоминающего элемента за время \Delta t=200 пс.

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 90 нм и высотой h= 150 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи, рассчитайте величину спин-поляризованного электрического тока, необходимую для перемагничивания запоминающего элемента за время 1 нс, если степень поляризации тока равна P=50\%

Оцените плотность (в Мбит/см2) записи информации в магниторезистивном ОЗУ 2-го поколения, в котором ключевые транзисторы имеют размеры:240 \times 160 нм

Рассчитайте поверхностную плотность (в Гбит/см2) хранения информации в "объемной" трековой памяти, если высота ферромагнитных нанопроволок U-образной формы составляет h= 14 мкм, длина доменов d= 70 нм, а период их расположения в строках a= 500 нм и в столбиках b= 360 нм.

Определите, какую логическую функцию выполняет приведенная схема из двух спиновых вентилей СВ8.

акую логическую функцию реализует сеть наномагнитов, показанная на рисунке и каким будет выход F этой сети при заданных значениях входных переменных A=0, B=1, C=1, D=0, E=1? Темным тоном выделены ферромагнитные наноэлементы с фиксированным направлением намагниченности.

Во входном ферромагнитном наноэлементе (ФНЭ) логики на наномагнитах 2-го поколения "свободный" ферромагнитный слой имеет размеры a\times b\times h(нм). Принимая, что для его перемагничивания из одного направления в противоположное требуется магнитный момент 2\mu_Б на каждый атом этого элемента (\mu_Б– магнетон Бора), рассчитайте магнитный момент, который должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи. Плотность материала, из которого состоит "свободный" слой, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 106 а.е.м.a= 150 нм, b= 140 нм, h=24 нм.

Во входном ферромагнитном наноэлементе (ФНЭ) логики на наномагнитах 2-го поколения "свободный" ферромагнитный слой имеет размеры a\times b\times h(нм). Принимая, что для его перемагничивания из одного направления в противоположное требуется магнитный момент 2\mu_Б на каждый атом этого элемента (\mu_Б– магнетон Бора), рассчитайте магнитный момент, который должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи. Плотность материала, из которого состоит "свободный" слой, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 106 а.е.м.a= 250 нм, b= 300 нм, h=36 нм,рассчитайте величину магнитного спин-тока, необходимую для перемагничивания "свободного" ферромагнитного слоя за время \Delta t= 1,8 нс, а также соответствующую величину спин-поляризованного электрического тока, если степень его поляризации равна P= 40\%.

Каков сигнал на выходе магниторезистивного порогового вентиля при входах x_1=1,x_2=1,x_3=1, если пороговый ток СТП составляет 2,4 мкА, напряжение U= 50 мВ, а электропроводности магниторезистивных ячеек отрегулированы так, что (G_{1+}-G_{1-})= 56 мкСм, (G_{2+}-G_{2-})= 24 мкСм, (G_{3+}-G_{3-})= -62 мкСм? Указано значение уставки (G_{П+}-G_{П-})= 36 мкСм.

Рассчитайте магнитный спин-ток, переносимый в ферромагнетике спин-поляризованным электрическим током i = 600 мкА со степенью поляризации P = 80\%.

Представьте плотность записи информации на магнитный диск, заданную в единицах "бит/дюйм2", в единицах "бит/см2" или наоборот. 1,36*1010 бит/дюйм2.

Какую логическую функцию выполняет приведенная на рисунке схема из КМДП логических элементов NOR и NAND?

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 90 нм и высотой h= 150 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи.

Оцените толщину тонкого слоя, при которой полупроводник группы A_{\text{III}}B_{\text{V}} при комнатных температурах становится квантовой плоскостью для электронов проводимости. GaSb

На рисунке показана наноархитектура магнитного покрытия дисков в накопителях с "перпендикулярной" записью информации. Какие элементы покрытия обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 4 и 6?

Рассчитайте электрический потенциал (в мВ) наноостровка одноэлектронного транзистора с двумя затворами при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}1}, C_{\textit{З}2}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданных напряжениях на затворах (U_{\textit{З}1},U_{\textit{З}2}) и между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}1} = 6*10{-19}\Phi; C_{\textit{З}2} = 8*10{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 1,2*10{-18}\Phi; U = 40 \text{}; U_{\textit{З}1} = U_{\textit{З}2} = 50 \text{}. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Какая скорость преобразования аналоговых сигналов в цифровые коды с использованием АЦП конвейерного типа нужна: при считывании видеосигналов с 15-мегапиксельной фоточувствительной матрицы с частотой 36 кадров/с? (ответ укажите в миллионах)

Вычислите длину волны де Бройля (в нм) для электронов проводимости в металле при температуре 4 ^{\circ}К. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Вычислите длину волны де Бройля для ионов фосфора с энергией 1 кэВ. Ответ (в пм) введите с точностью до второго знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

При использовании технологии локального нагрева участка записи последний проходит под лазерным нагревателем на протяжении короткого времени. Рассчитайте время (в нс) нагрева при условиях если скорость вращения магнитного диска составляет 5400 оборотов/мин., радиус магнитной дорожки 16 мм, а ширина лазерного пучка 720 нм. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Одна ячейка наноэлектронной NOR флеш-памяти занимает площадь приблизительно 10^4 \text{ нм}^2. Какую площадь (в кв. мм.) занимает при этом матрица NOR флеш-памяти на 32 Мбита? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Сколько часов нужно для экспонирования в электронолитографическом комплексе изображения шаблона одного из топологических слоев сверхбольшой интегральной схемы (СБИС), состоящего из 160 млн. прямоугольников, если: на экспонирование одного прямоугольника требуется 2,4 мкс, а на пластине размещается 240 СБИС?
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

На примере упрощенной "черно-белой" фоточувствительной КМДП матрицы размером 8 х 5 пикселей запишите ее выходной видеосигнал в случае, когда на нее проектируется следующее изображение: Для записи используйте следующее кодирование: "НК" - строб-импульс начала кадра, "С" - строб-импульс окончания строки, "КК" - строб-импульс конца кадра, "0" - сигнал от темного пикселя, "1" - сигнал от светлого пикселя.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Периферийная электроника для обслуживания одного блока NAND флеш-памяти на 1024 бита состоит в среднем из 192 транзисторов. Оцените количество транзисторов на кристалле NAND флеш-памяти (ответ укажите в миллионах). Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте, во сколько раз уменьшается электрическое сопротивление туннельной магниторезистивной сверхрешетки из прослоек "ферромагнитный металл/диэлектрик" при наличии насыщающего магнитного поля по сравнению с сопротивлением при отсутствии магнитного поля в случае, если соотношение \alpha=\rho_{\downarrow}:\rho_{\uparrow} удельных сопротивлений ферромагнетика для электронов проводимости со спином, ориентированным против и вдоль направления намагниченности, равно 14, соотношение электрических сопротивлений туннельных переходов \beta=R_T:r_T = 10 = 18, а соотношение \gamma=r_T:r = 12. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте потенциал (в мВ) открывания одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданном напряжении между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}} = 2*10^{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 10^{-18}\Phi; U = 40 \text{}.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте, во сколько раз уменьшается электрическое сопротивление магниторезистивной сверхрешетки из прослоек "ферромагнитный металл/нормальный металл" при наличии насыщающего магнитного поля по сравнению с сопротивлением при отсутствии магнитного поля в случае, если соотношение \alpha=\rho_{\downarrow}:\rho_{\uparrow} удельных сопротивлений ферромагнетика для электронов проводимости со спином, ориентированным против и вдоль направления намагниченности, равно 28. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Одна ячейка наноэлектронной флеш-памяти с зарядовыми ловушками занимает площадь примерно 3200 нм2. Площадь кристалла памяти в k раз превышает площадь, занятую матрицами памяти. Какой площади (в кв. мм.) кристалл требуется для реализации микросхемы памяти на 128 Мбит при k = 7? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте, во сколько раз возрастает величина тока при уменьшении расстояния L на 0,1 нм при условии, что работа выхода e\varphi электронов из острия зонда составляет 1,0 эВ. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (мэВ) с эффективной массой 0,067 m_e в идеализированной квантовой плоскости, если ее ширина составляет 5 нм.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте длину каждого бита на дорожке (в нм), если известны период расположения магнитных дорожек 645 нм и плотность записи информации на магнитный диск \rho = 2,6*109 бит/дюйм2.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Свет какой длины волны (нм) излучает светодиод, в гетероструктуре которого относительно узкозонная область выполнена из полупроводника: AlGaN с шириной запрещенной зоны 4,83 эВ?
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

На мониторе АСМ сформировано изображение участка образца размером 200х200 нм; размер изображения 120х120 мм; вычислите увеличение.

Вычислите длину волны де Бройля для электронов с энергией 100 кэВ. Ответ (в пм) введите с точностью до одного знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Вычислите длину волны де Бройля для ионов бора с энергией 1 кэВ. Ответ (в пм) введите с точностью до второго знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Какие размеры имеет изображение вирусов в растровом электронном микроскопе, если их натуральный размер составляет 20 нм, а увеличение равно 150000х? Ответ введите в мм.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте, во сколько раз возрастает величина тока при уменьшении расстояния L на 0,1 нм при условии, что работа выхода e\varphi электронов из острия зонда составляет 2,0 эВ. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Какое увеличение требуется для того, чтобы на экране магнитно-силового микроскопа увидеть изображение отдельных магнитных наночастиц размером 50 нм?
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

В оптическом микроскопе ближнего поля в режиме просачивания получили изображение стоячей плазмонной волны. Вычислите длину волны плазмонов (в нм), если расстояние между пучностями волны на изображении составляет 3 мм, увеличение 15000х.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте массу (в мкг) исходного вещества триметилгаллия, требуемую для химического осаждения пленки GaAs толщиной 40 нм и площадью 4х6 см2 с использованием реакции
(CH_3)_3Ga+AsH_3\rightarrow GaAs\downarrow+3CH_4\uparrow.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Оцените минимальный размер элементов (в нм), которые можно сформировать с помощью фотолитографического процесса при применении: эксимерных лазеров на Kr (\lambda = 248)

Оцените, с какой точностью контролируется фактическое положение координатного стола в электронолитографическом комплексе с помощью лазерного диода и интерферометра, если: лазерный диод излучает свет на частоте 7,973*1014 Гц, а интерферометр позволяет фиксировать перемещение на расстояние \lambda/64

Сколько часов нужно для экспонирования в электронолитографическом комплексе изображения шаблона одного из топологических слоев сверхбольшой интегральной схемы (СБИС), состоящего из 160 млн. прямоугольников, если: на экспонирование одного прямоугольника требуется 1,2 мкс, а на пластине вмещается 400 СБИС? Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Шаблон сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) изготовили на пластине из карбида кремния с ТКЛР 2,77*10-6/^{\circ}C, нанопечать производят на пластину кремния с ТКЛР 2,98*10-6/^{\circ}C. Вычислите максимальное смещение изображения (в мкм), если диаметр пластины кремния 175 мм, а во время нанопечати пластины нагревают от 20 ^{\circ}C до 140 ^{\circ}C. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Рассчитайте ширину (в нм) террас на вицинальной плоскости монокристалла, образующей с главной кристаллографической плоскостью двугранный угол \alpha, если толщина одного кристаллического слоя составляет 0,54, а угол \alpha = 2,5^{\circ}. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

С помощью зондового наноструктурирования задумали сформировать наноразмерное изображение эмблемы и названия фирмы. Для этого острием нанозонда СТМ надо переместить N атомов и молекул. Сколько часов работы СТМ требуется для этого, если на перемещение одного атома (молекулы) и на контроль правильности перемещения в среднем затрачивается t секунд? N = 125000; t = 0,85 c. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Вычислите относительное эффективное сечение взаимодействия наночастицы с электромагнитной волной на резонансной частоте, если радиус наночастицы 100 нм, длина волны \lambda = 600 нм, материал – золото (\varepsilon_{\text{Re}} = –12; \varepsilon_{\text{Im}} = 1,3)

Вычислите коэффициент усиления напряженности электрического поля света в окрестности наночастицы на расстоянии 1 нм от ее поверхности в условиях локализованного плазмонного резонанса, если радиус наночастицы 200 нм, мнимая часть ее диэлектрической постоянной \varepsilon_{\text{Im}} = 1,3, диэлектрическая постоянная среды \varepsilon_{CP} = 2,5. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Вычислите длину волны де Бройля (в нм) для электронов проводимости в кремнии при температуре 150 ^{\circ}С. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (эВ) с эффективной массой 0,096 m_e в идеализированной квантовой линии, если ее размеры составляют 2х3 нм. Ответ введите с точностью до третьего знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (мэВ) с эффективной массой 0,218 m_e в идеализированной квантовой точке, если ее размеры составляют 2х3х5 нм.

Рассчитайте кулоновский потенциал (мВ) для наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) при условии, что сам наноостровок является электрически нейтральным. C_{\textit{З}} = 1,2*^{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 8*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 1,2*10^{-18}\Phi.

Рассчитайте потенциал (в мВ) открывания одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданном напряжении между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}} = 1,2*10-18 Ф; C_{\textit{ИО}} = 8*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 1,2*10^{-18}\Phi; U = 50 \text{}. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте кулоновский потенциал (в мВ) для наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) при условии, что на наноостровке уже находится один избыточный электрон. C_{\textit{З}} = 2*10{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 10{-18}\Phi.

Рассчитайте электрический потенциал (в мВ) наноостровка одноэлектронного транзистора с двумя затворами при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}1}, C_{\textit{З}2}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданных напряжениях на затворах (U_{\textit{З}1},U_{\textit{З}2}) и между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}1} = C_{\textit{З}2} = 1,2*10{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 10{-18}\Phi; U = 40 \text{}; U_{\textit{З}1} = 100 \text{}; U_{\textit{З}2} = 0. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Рассчитайте время задержки (в пс) распространения сигнала в линии межсоединения сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) при известных значениях диэлектрической постоянной и толщины слоя изолятора (\varepsilon_{\text{И}} и d_{\text{И}}), толщины и удельного электрического сопротивления слоя металлизации (d_{\text{М}} и \rho) и длины межсоединения (l). \varepsilon_{\text{И}} = 25; d_{\text{И}} = 40 нм; d_{\text{М}} = 80 нм; \rho = 1,68 мкОм*см; l = 100 мкм. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Рассчитайте тепловую мощность (Вт), которая в среднем выделяется на 1 мм2 площади СБИС, при известных значениях напряжения питания U, среднего количества N транзисторов на этой площади, тактовой частоты f, суммарной электрической емкости C, на которую нагружен выход транзистора, и коэффициенте C: U = 3 \text{ B}; N = 3*10^4; f = 10^8 \text{ Гц}; C = 20 \text{ пФ}; C = 0,35. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Начертите схему и кратко опишите работу фоточувствительной ячейки наноэлектронной КМДП матрицы. Рассчитайте, сколько тактов имеет последовательность видеоимпульсов, считанная с фоточувствительной КМДП матрицы размером 256 х 360 пикселей

Рассчитайте, сколько транзисторов (не учитывая блоки коммутации) имеет фоточувствительная наноэлектронная КМДП матрица: размером 1536 х 2044 пикселя

На примере упрощенной "черно-белой" фоточувствительной КМДП матрицы размером 8 х 5 пикселей запишите ее выходной видеосигнал в случае, когда на нее проектируется следующее изображение: Для записи используйте следующее кодирование: "НК" - строб-импульс начала кадра, "С" - строб-импульс окончания строки, "КК" - строб-импульс конца кадра, "0" - сигнал от темного пикселя, "1" - сигнал от светлого пикселя.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Сколько транзисторов входят в состав матрицы статической оперативной памяти на 16 кбит? (ответ укажите в тысячах).

Сколько транзисторов входят в состав матрицы динамической памяти на 256 кбит? (ответ укажите в тысячах).

Одна ячейка наноэлектронной NAND флеш-памяти занимает площадь приблизительно 2800 нм2. Какую площадь (в кв. мм.) занимает при этом матрица NAND флеш-памяти на 128 Мбит? Ответ введите с точностью до третьего знака после запятой.

Периферийная электроника для обслуживания одного блока NAND флеш-памяти на 1024 бита состоит в среднем из 192 транзисторов. Оцените количество транзисторов на кристалле NAND флеш-памяти (ответ укажите в миллионах). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Одна ячейка наноэлектронной флеш-памяти с зарядовыми ловушками занимает площадь примерно 3200 нм2. Площадь кристалла памяти в k раз превышает площадь, занятую матрицами памяти. Какой площади (в кв. мм.) кристалл требуется для реализации микросхемы памяти на 64 Мбит при k = 8? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Площадь кристалла наноэлектронной памяти на элементах с изменением фазового состояния 6х8 мм2 в k раз превышает площадь, занятую матрицами памяти. Какую площадь (тыс. кв. нм.) занимает одна ячейка такой памяти, если микросхема имеет объем памяти 32 Мбита при k = 8? (ответ укажите в тысячах).

Площадь кристалла программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) в k раз превышает площадь, занятую программируемыми логическими матрицами. Какая площадь (кв. мкм.) приходится в среднем на один эквивалентный логический вентиль, если микросхема из N таких вентилей размещается на кристалле площадью S? N = 107; S = 8х10 мм2 при k = 6? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Какая скорость преобразования аналоговых сигналов в цифровые коды с использованием АЦП конвейерного типа нужна: при считывании сигналов в спектроанализаторе с верхней предельной частотой 160 МГц? (ответ укажите в миллионах)
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Во сколько раз уменьшится частота собственных колебаний упругой микроэлектромеханической перекладины, если: ее толщину уменьшить в 1,5 раза, а длину увеличить в 1,2 раза? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Рассчитайте величину электрического тока (пА), который протекает сквозь наноэлектромеханический транзистор, изображенный на рисунке, если известна частота его колебаний f: f = 5 ГГц

Считая линейной зависимость ширины запрещенной зоны энергий \Delta E в смешанных кристаллах Ga_{1-х}Al_хAs от молярной доли х алюминия, рассчитайте ширину (эВ) запрещенной зоны кристаллов: Ga_{0,65}Al_{0,35}As. Ответ введите с точностью до третьего знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Каждые "завоеванные" дополнительные 10 ГГц частотного диапазона позволяют каждую секунду передавать/принимать дополнительно 1 Гбит информации, С помощью биполярных гетеротранзисторов на основе фосфида индия скорость передачи данных в канале радиосвязи удалось повысить на 14 Гбит/с. На какой длине волны передается теперь информация, если раньше она передавалась на волне 1,525 мм? (ответ введите в мкм).

Для передачи одного канала цифрового телевидения высокой четкости (HD канала) нужна полоса частот 125 МГц,. С помощью наноэлектронных гетеротранзисторов максимальную частоту модуляции сигналов в волоконно-оптическом кабеле связи удалось повысить от 75 ГГц до 225 ГГц. Сколько HD каналов телевидения теоретически можно теперь дополнительно передавать через этот кабель?
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Размер антенны радиолокатора в диапазоне супервысоких частот и выше должен в 30 раз превосходить длину радиоволны, на которой он работает, оцените размер антенны радиолокатора, который работает на частотах 3,62-3,75 ГГц. (ответ введите в метрах). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Скорость распространения поверхностной акустической волны (ПАВ) составляет 2860 м/с, рассчитайте максимальную частоту ПАВ (ГГц), если для изготовления встречно-штыревого преобразователя применяют технологию с проектно-технологической нормой 45 нм. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

На показана структура одного из участков приемного встречно-штыревого преобразователя в селекторе системы радиоидентификации багажа с фазоманипулированными сигналами. По аналогии с установите, на какой двоичный код "откликнется" соответствующий селектор.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Свет какой длины волны (нм) излучает светодиод, в гетероструктуре которого относительно узкозонная область выполнена из полупроводника: GaP с шириной запрещенной зоны 2,26 эВ?
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте расстояние между магнитными дорожками (в нм), если известны длина каждого бита на дорожке l = 450 нм, ширина магнитных дорожек s = 780 нм и плотность записи информации на магнитный диск \rho = 1,2*109 бит/дюйм2.

Рассчитайте, во сколько раз уменьшается электрическое сопротивление магниторезистивной сверхрешетки из прослоек "ферромагнитный металл/нормальный металл" при наличии насыщающего магнитного поля по сравнению с сопротивлением при отсутствии магнитного поля в случае, если соотношение \alpha=\rho_{\downarrow}:\rho_{\uparrow} удельных сопротивлений ферромагнетика для электронов проводимости со спином, ориентированным против и вдоль направления намагниченности, равно 21. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте, во сколько раз уменьшается электрическое сопротивление туннельной магниторезистивной сверхрешетки из прослоек "ферромагнитный металл/диэлектрик" при наличии насыщающего магнитного поля по сравнению с сопротивлением при отсутствии магнитного поля в случае, если соотношение \alpha=\rho_{\downarrow}:\rho_{\uparrow} удельных сопротивлений ферромагнетика для электронов проводимости со спином, ориентированным против и вдоль направления намагниченности, равно 14, соотношение электрических сопротивлений туннельных переходов \beta=R_T:r_T = 10 = 22, а соотношение \gamma=r_T:r = 18. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

При использовании технологии локального нагрева участка записи последний проходит под лазерным нагревателем на протяжении короткого времени. Рассчитайте время (в нс) нагрева при условиях если скорость вращения магнитного диска составляет 5400 оборотов/мин., радиус магнитной дорожки 25 мм, а ширина лазерного пучка 820 нм

Вычислите коэффициент усиления напряженности электрического поля света в окрестности наночастицы на расстоянии 1 нм от ее поверхности в условиях локализованного плазмонного резонанса, если радиус наночастицы 150 нм, мнимая часть ее диэлектрической постоянной \varepsilon_{\text{Im}} = 0,9, диэлектрическая постоянная среды \varepsilon_{CP} = 3,7. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Какая скорость преобразования аналоговых сигналов в цифровые коды с использованием АЦП конвейерного типа нужна: для "оцифровки" в реальном времени радиосигналов с несущей частотой 46 МГц? (ответ укажите в миллионах)

Рассчитайте ширину (в нм) террас на вицинальной плоскости монокристалла, образующей с главной кристаллографической плоскостью двугранный угол \alpha, если толщина одного кристаллического слоя составляет 0,5, а угол \alpha = 1^{\circ}. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Площадь кристалла программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) в k раз превышает площадь, занятую программируемыми логическими матрицами. Какая площадь (кв. мкм.) приходится в среднем на один эквивалентный логический вентиль, если микросхема из N таких вентилей размещается на кристалле площадью S? N = 105; S = 6х6 мм2 при k = 10?

Размер антенны радиолокатора в диапазоне супервысоких частот и выше должен в 30 раз превосходить длину радиоволны, на которой он работает, оцените размер антенны радиолокатора, который работает на частотах 136–141 ГГц. (ответ введите в см). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (эВ) с эффективной массой 0,067 m_e в идеализированной квантовой плоскости, если ее ширина составляет 1,0 нм. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Рассчитайте, во сколько раз возрастает величина тока при уменьшении расстояния L на 0,1 нм при условии, что работа выхода e\varphi электронов из острия зонда составляет 3,0 эВ. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.
(Ответ необходимо ввести в поле ввода.)

Одна ячейка наноэлектронной NOR флеш-памяти занимает площадь приблизительно 10^4 \text{ нм}^2. Какую площадь (в кв. мм.) занимает при этом матрица NOR флеш-памяти на 128 Мбит? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Каждые "завоеванные" дополнительные 10 ГГц частотного диапазона позволяют каждую секунду передавать/принимать дополнительно 1 Гбит информации. С помощью следующего поколения наноэлектронных гетеротранзисторов скорость передачи данных в канале радиосвязи удалось увеличить на 16 Гбит/с. На какой длине волны передавалась раньше информация, если теперь она передается на волне 925 мкм? (ответ введите в мм). Ответ введите с точностью до третьего знака после запятой.

Периферийная электроника для обслуживания одного блока NAND флеш-памяти на 1024 бита состоит в среднем из 192 транзисторов. Оцените количество транзисторов на кристалле NAND флеш-памяти (ответ укажите в миллионах). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Считая, что все транзисторы КМДП логического элемента NOR или NAND вместе с межсоединениями можно разместить в пределах прямоугольника размером 25 х 40 проектно-технологических норм (ПТН), рассчитайте приблизительную плотность компоновки таких логических элементов на кристалле кремния: при ПТН 45 нм

Сколько транзисторов входят в состав матрицы статической оперативной памяти на 256 кбит? (ответ укажите в тысячах).

Какую логическую функцию выполняет приведенная на рисунке схема из КМДП логических элементов NOR и NAND?

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 150 нм и высотой h= 240 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи, рассчитайте величину спин-поляризованного электрического тока, необходимую для перемагничивания запоминающего элемента за время 1 нс, если степень поляризации тока равна P=60\%

Рассчитайте время задержки (в нс) распространения сигнала в линии межсоединения сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) при известных значениях диэлектрической постоянной и толщины слоя изолятора (\varepsilon_{\text{И}} и d_{\text{И}}), толщины и удельного электрического сопротивления слоя металлизации (d_{\text{М}} и \rho) и длины межсоединения (l). \varepsilon_{\text{И}} = 3,9; d_{\text{И}} = 100 нм; d_{\text{М}} = 120 нм; \rho = 2,66 мкОм*см; l = 4 мм. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Рассчитайте массу (в мкг) галлия в пленке GaAs толщиной 100 моноатомных слоев и площадью 25х25 мм2.

На показана структура одного из участков приемного встречно-штыревого преобразователя в селекторе системы радиоидентификации багажа с фазоманипулированными сигналами. По аналогии с установите, на какой двоичный код "откликнется" соответствующий селектор.

Какова продолжительность периода считывания информации в трековой памяти, если скорость перемещения доменов в ферромагнитной нанопроволоке составляет \nu= 100 м/с, а длина каждого домена d= 75 нм?

Оцените минимальный размер элементов (в нм), которые можно сформировать с помощью фотолитографического процесса при применении: экстремального ультрафиолетового света с длиной волны 44

Одна ячейка наноэлектронной NAND флеш-памяти занимает площадь приблизительно 2800 нм2. Какую площадь (в кв. мм.) занимает при этом матрица NAND флеш-памяти на 1 Гбит?

Вычислите коэффициент усиления напряженности электрического поля света в окрестности наночастицы на расстоянии 1 нм от ее поверхности в условиях локализованного плазмонного резонанса, если радиус наночастицы 70 нм, мнимая часть ее диэлектрической постоянной \varepsilon_{\text{Im}} = 1,3, диэлектрическая постоянная среды \varepsilon_{CP} = 2,2. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Через пленочный проводник из намагниченного ферромагнетика протекает спин-поляризованный электрический ток i= 65 мкА, в котором составляющая i_{\downarrow}, переносимая электронами со спином, ориентированным против магнитного поля, в a= 4,8 раз меньше составляющей i_{\uparrow}, переносимой электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля. Рассчитайте степень поляризации этого тока и соответствующий ему магнитный спин-ток.

Сколько транзисторов входят в состав матрицы динамической памяти на 64 кбита? (ответ укажите в тысячах). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

акую логическую функцию реализует сеть наномагнитов, показанная на рисунке и каким будет выход F этой сети при заданных значениях входных переменных A=1, B=0, C=1, D=0? Темным тоном выделены ферромагнитные наноэлементы с фиксированным направлением намагниченности.

Рассчитайте поверхностную плотность (в Гбит/см2) хранения информации в "объемной" трековой памяти, если высота ферромагнитных нанопроволок U-образной формы составляет h= 15 мкм, длина доменов d= 60 нм, а период их расположения в строках a= 400 нм и в столбиках b= 300 нм.

Вычислите длину волны де Бройля для электронов с энергией 1 кэВ. Ответ (в пм) введите с точностью до одного знака после запятой.

Вычислите длину волны де Бройля для ионов бора с энергией 100 кэВ. Ответ (в пм) введите с точностью до третьего знака после запятой.

Какие размеры имеет изображение вирусов в растровом электронном микроскопе, если их натуральный размер составляет 100 нм, а увеличение равно 45000х? Ответ введите в мм с точностью до одного знака после запятой.

Какое увеличение требуется для того, чтобы на экране магнитно-силового микроскопа увидеть изображение отдельных магнитных наночастиц размером 30 нм?

В оптическом микроскопе ближнего поля в режиме просачивания получили изображение стоячей плазмонной волны. Вычислите длину волны плазмонов (в нм), если расстояние между пучностями волны на изображении составляет 2 мм, увеличение 5000х.

Рассчитайте массу (в мкг) хрома в пленке толщиной 5 нм и площадью 4х6 см2.

Рассчитайте массу (в мкг) исходного вещества триметилалюминия, требуемую для химического осаждения пленки AlAs толщиной 20 нм и площадью 4х5 см2 с использованием реакции
(CH_3)_3Al+AsH_3\rightarrow AlAs\downarrow+3CH_4\uparrow.

Оцените минимальный размер элементов (в нм), которые можно сформировать с помощью фотолитографического процесса при применении: эксимерных лазеров на F_2 (\lambda = 157)

Оцените (в нм), с какой точностью контролируется фактическое положение координатного стола в электронолитографическом комплексе с помощью лазерного диода и интерферометра, если лазерный диод излучает свет на частоте 7,458*1014 Гц, а интерферометр позволяет фиксировать перемещение на расстояние \lambda/16

Сколько часов нужно для экспонирования в электронолитографическом комплексе изображения шаблона одного из топологических слоев сверхбольшой интегральной схемы (СБИС), состоящего из 160 млн. прямоугольников, если: на экспонирование одного прямоугольника требуется 6,4 мкс, а на пластине размещается 144 СБИС?

Шаблон сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) изготовили на пластине из карбида кремния с ТКЛР 2,77*10-6/^{\circ}C, нанопечать производят на пластину кремния с ТКЛР 2,98*10-6/^{\circ}C. Вычислите максимальное смещение изображения (в мкм), если диаметр пластины кремния 200 мм, а во время нанопечати пластины нагревают от 20 ^{\circ}C до 100 ^{\circ}C. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой. . Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Рассчитайте ширину (в нм) террас на вицинальной плоскости монокристалла, образующей с главной кристаллографической плоскостью двугранный угол \alpha, если толщина одного кристаллического слоя составляет 0,56, а угол \alpha = 1,5^{\circ}. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

С помощью зондового наноструктурирования задумали сформировать наноразмерное изображение эмблемы и названия фирмы. Для этого острием нанозонда СТМ надо переместить N атомов и молекул. Сколько часов работы СТМ требуется для этого, если на перемещение одного атома (молекулы) и на контроль правильности перемещения в среднем затрачивается t секунд? N = 16000; t = 3,25 c. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Вычислите коэффициент усиления напряженности электрического поля света в окрестности наночастицы на расстоянии 1 нм от ее поверхности в условиях локализованного плазмонного резонанса, если радиус наночастицы 100 нм, мнимая часть ее диэлектрической постоянной \varepsilon_{\text{Im}} = 0,9, диэлектрическая постоянная среды \varepsilon_{CP} = 4,2. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Вычислите длину волны де Бройля (в нм) для электронов проводимости в кремнии при температуре 23 ^{\circ}К. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (эВ) с эффективной массой 0,067 m_e в идеализированной квантовой плоскости, если ее ширина составляет 1,5 нм. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (эВ) с эффективной массой 0,096 m_e в идеализированной квантовой линии, если ее размеры составляют 1х1,5 нм. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Рассчитайте электрический потенциал наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданных напряжениях на затворе (U_{\textit{З}}) и между истоком и стоком (U). Будет ли происходить в этих условиях туннелирование электрона из истока на наноостровок? C_{\textit{З}} = 1,2*10^{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 8*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 1,2*10^{-18}\Phi; U = 40 \text{ мВ}; U_{\textit{З}} = 25 \text{ мВ}.

Рассчитайте потенциал (в мВ) открывания одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданном напряжении между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}} = 2*10^{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10^{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 1,2*10^{-18}\Phi; U = 40 \text{}.

Рассчитайте электрический потенциал (в мВ) наноостровка одноэлектронного транзистора с двумя затворами при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}1}, C_{\textit{З}2}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданных напряжениях на затворах (U_{\textit{З}1},U_{\textit{З}2}) и между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}1} = 5*10{-19}\Phi; C_{\textit{З}2} = 6*10{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 8*10{-19}\Phi; U = 50 \text{}; U_{\textit{З}1} = 0; U_{\textit{З}2} = 100 \text{}. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Рассчитайте потенциалы открывания одноэлектронного транзистора для каждого из затворов при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}1}, C_{\textit{З}2}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданном напряжении между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}1} = 2*10{-19}\Phi; C_{\textit{З}2} = 3*10{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 5*10{-19}\Phi; U = 120 \text{ мВ}

Какую логическую функцию выполняет приведенная на рисунке схема из КМДП логических элементов NOR и NAND?

Считая, что все транзисторы КМДП логического элемента NOR или NAND вместе с межсоединениями можно разместить в пределах прямоугольника размером 25 х 40 проектно-технологических норм (ПТН), рассчитайте приблизительную плотность компоновки таких логических элементов на кристалле кремния: при ПТН 90 нм

При ПТН 200 нм на кристалле кремния размещали в среднем 2*104 МДП транзисторов/мм2. Рассчитайте возможную плотность транзисторов: при ПТН 45 нм

Рассчитайте тепловую мощность (Вт), которая в среднем выделяется на 1 мм2 площади СБИС, при известных значениях напряжения питания U, среднего количества N транзисторов на этой площади, тактовой частоты f, суммарной электрической емкости C, на которую нагружен выход транзистора, и коэффициенте C: U = 2 \text{ B}; N = 10^5; f = 10^9 \text{ Гц}; C = 1 \text{ пФ}; C = 0,5.

Начертите схему и кратко опишите работу фоточувствительной ячейки наноэлектронной КМДП матрицы. Рассчитайте, сколько тактов имеет последовательность видеоимпульсов, считанная с фоточувствительной КМДП матрицы размером 512 х 696 пикселей

На примере упрощенной "черно-белой" фоточувствительной КМДП матрицы размером 8 х 5 пикселей запишите ее выходной видеосигнал в случае, когда на нее проектируется следующее изображение: Для записи используйте следующее кодирование: "НК" - строб-импульс начала кадра, "С" - строб-импульс окончания строки, "КК" - строб-импульс конца кадра, "0" - сигнал от темного пикселя, "1" - сигнал от светлого пикселя.

Сколько транзисторов входят в состав матрицы динамической памяти на 16 Мбит? (ответ укажите в миллионах). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Одна ячейка наноэлектронной NOR флеш-памяти занимает площадь приблизительно 10^4 \text{ нм}^2. Какую площадь (в кв. мм.) занимает при этом матрица NOR флеш-памяти на 256 Мбит? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Одна ячейка наноэлектронной NAND флеш-памяти занимает площадь приблизительно 2800 нм2. Какую площадь (в кв. мм.) занимает при этом матрица NAND флеш-памяти на 64 Мбита? Ответ введите с точностью до третьего знака после запятой.

Периферийная электроника для обслуживания одного блока NAND флеш-памяти на 1024 бита состоит в среднем из 192 транзисторов. Оцените количество транзисторов на кристалле NAND флеш-памяти (ответ укажите в миллионах). Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Используя результаты предыдущего упражнения, оцените порог чувствительности сенсора на кантилевере, считая, что можно надежно фиксировать изменение частоты на 10 Гц, а частота изменяется по закону \Delta f/f=-sqrt{\Delta m/m}, где m – масса чувствительной зоны кантилевера, \Delta m – масса частицы, которая к ней присоединилась. Размеры кантилевера заданы: длина 3 мкм; ширина 400 нм; толщина 100 нм

Интеллектуальный наноэлектромеханический гироскоп-акселерометр обеспечивает временную стабильность положения оси ориентации 8*10^{-5}\;^{\circ}\!/\text{ч} от начального направления. Рассчитайте предельное отклонение его оси от начального направления при условиях: гироскоп находится на борту атомной подводной лодки после 15 месяцев автономного плавания

Оцените толщину тонкого слоя, при которой полупроводник группы A_{\text{III}}B_{\text{V}} при комнатных температурах становится квантовой плоскостью для электронов проводимости. InSb

Считая линейной зависимость ширины запрещенной зоны энергий \Delta E в смешанных кристаллах Ga_{1-х}Al_хAs от молярной доли х алюминия, рассчитайте ширину (эВ) запрещенной зоны кристаллов: Ga_{0,73}Al_{0,27}As. Ответ введите с точностью до третьего знака после запятой.

Начертите принципиальную электрическую схему или структуру полупроводникового инвертора с использованием двойного туннельного барьера с квантово-размерным промежуточным слоем (ДТБР): Схему инвертора на биполярном гетеротранзисторе

Для передачи одного канала цифрового телевидения высокой четкости (HD канала) нужна полоса частот 125 МГц. Благодаря использованию наноэлектронных гетеротранзисторов через спутник стали дополнительно транслировать 40 HD каналов телевидения и одновременно на 8 Гбит/с повысили скорость передачи другой цифровой информации. На сколько ГГц выросла частота спутниковой связи, если считать, что максимальная частота модуляции составляет 20% от несущей частоты? (ответ введите в ГГц).

Размер антенны радиолокатора в диапазоне супервысоких частот и выше должен в 30 раз превосходить длину радиоволны, на которой он работает, оцените размер антенны радиолокатора, который работает на частотах 73,6-84,5 ГГц. (ответ введите в см).

Скорость распространения поверхностной акустической волны (ПАВ) составляет 2860 м/с, рассчитайте максимальную частоту ПАВ (ГГц), если для изготовления встречно-штыревого преобразователя применяют технологию с проектно-технологической нормой 22 нм. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Свет какой длины волны (нм) излучает светодиод, в гетероструктуре которого относительно узкозонная область выполнена из полупроводника: GaAs_{0,35}P_{0,65} с шириной запрещенной зоны 2,08 эВ?

Рассчитайте плотность записи информации на магнитный диск, если известны ширина магнитных дорожек s, длина каждого бита на дорожке l и расстояние между дорожками d. d = 45 нм, l = 54 нм, s = 127 нм.

Рассчитайте, во сколько раз уменьшается электрическое сопротивление магниторезистивной сверхрешетки из прослоек "ферромагнитный металл/нормальный металл" при наличии насыщающего магнитного поля по сравнению с сопротивлением при отсутствии магнитного поля в случае, если соотношение \alpha=\rho_{\downarrow}:\rho_{\uparrow} удельных сопротивлений ферромагнетика для электронов проводимости со спином, ориентированным против и вдоль направления намагниченности, равно 7. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Рассчитайте, во сколько раз уменьшается электрическое сопротивление туннельной магниторезистивной сверхрешетки из прослоек "ферромагнитный металл/диэлектрик" при наличии насыщающего магнитного поля по сравнению с сопротивлением при отсутствии магнитного поля в случае, если соотношение \alpha=\rho_{\downarrow}:\rho_{\uparrow} удельных сопротивлений ферромагнетика для электронов проводимости со спином, ориентированным против и вдоль направления намагниченности, равно 7, соотношение электрических сопротивлений туннельных переходов \beta=R_T:r_T = 10, а соотношение \gamma=r_T:r = 8. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

На рисунке показана наноархитектура магнитного покрытия дисков в накопителях с "перпендикулярной" записью информации. Какие элементы покрытия обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 3?

На рисунке показана структура магнитной головки в накопителях с "перпендикулярной" записью информации. Какие функциональные элементы обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 2?

Оцените плотность записи информации в магниторезистивном ОЗУ, в котором оптимизированная ячейка памяти имеет размеры: 640 х 560 нм

На рисунке показана структура ячейки магниторезистивного ОЗУ с резонансным туннельным переходом. Какие функциональные элементы обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 8 и 10

Рассчитайте степень поляризации электрического тока в ферромагнетике, если составляющая i_{\uparrow} этого тока, переносимая электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля, в a=10 раз превышает составляющую i_{\downarrow} этого тока, переносимую электронами со спином, ориентированным против магнитного поля.

Рассчитайте магнитный спин-ток, переносимый в ферромагнетике спин-поляризованным электрическим током i = 30 мА со степенью поляризации P = 60\%.

Рассчитайте силу электрического тока в ферромагнетике, если он имеет степень поляризации P= 40\% и соответствующий ему магнитный спин-ток равен i_{MS}= –1,5 нВт/Тл.

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 90 нм и высотой h= 150 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи, рассчитайте величину спин-тока, необходимую для перемагничивания запоминающего элемента за время \Delta t=3 нс.

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 45 нм и высотой h= 80 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи, рассчитайте величину спин-поляризованного электрического тока, необходимую для перемагничивания запоминающего элемента за время 1 нс, если степень поляризации тока равна P=40\%

Какая схема из двух спиновых вентилей СВ8, выполняет логическую функцию a\vee b\vee c?

акую логическую функцию реализует сеть наномагнитов, показанная на рисунке и каким будет выход F этой сети при заданных значениях входных переменных A=0, B=1, C=1, D=1? Темным тоном выделены ферромагнитные наноэлементы с фиксированным направлением намагниченности.

Во входном ферромагнитном наноэлементе (ФНЭ) логики на наномагнитах 2-го поколения "свободный" ферромагнитный слой имеет размеры a\times b\times h(нм). Принимая, что для его перемагничивания из одного направления в противоположное требуется магнитный момент 2\mu_Б на каждый атом этого элемента (\mu_Б– магнетон Бора), рассчитайте магнитный момент, который должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи. Плотность материала, из которого состоит "свободный" слой, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 106 а.е.м.a= 180 нм, b= 180 нм, h=28 нм.

Каков сигнал на выходе магниторезистивного порогового вентиля при входах x_1=1,x_2=1,x_3=0, если пороговый ток СТП составляет 2,4 мкА, напряжение U= 50 мВ, а электропроводности магниторезистивных ячеек отрегулированы так, что (G_{1+}-G_{1-})= 56 мкСм, (G_{2+}-G_{2-})= 24 мкСм, (G_{3+}-G_{3-})= -62 мкСм? Указано значение уставки (G_{П+}-G_{П-})= -36 мкСм.

Рассчитайте поверхностную плотность (в Гбит/см2) хранения информации в "объемной" трековой памяти, если высота ферромагнитных нанопроволок U-образной формы составляет h= 16 мкм, длина доменов d= 50 нм, а период их расположения в строках a= 300 нм и в столбиках b= 240 нм.

Для передачи одного канала цифрового телевидения высокой четкости (HD канала) нужна полоса частот 125 МГц. С помощью наноэлектронных гетеротранзисторов максимальную частоту модуляции сигналов в волоконно-оптическом кабеле связи удалось повысить от 45 ГГц до 270 ГГц, и 20% дополнительного частотного диапазона выделили на передачу сигналов цифрового телевидения. Сколько HD каналов можно теперь дополнительно передавать по этому кабелю?

Сколько часов нужно для экспонирования в электронолитографическом комплексе изображения шаблона одного из топологических слоев сверхбольшой интегральной схемы (СБИС), состоящего из 160 млн. прямоугольников, если: на экспонирование одного прямоугольника требуется 12 мкс, а на пластине размещается 100 СБИС? Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Считая, что все транзисторы КМДП логического элемента NOR или NAND вместе с межсоединениями можно разместить в пределах прямоугольника размером 25 х 40 проектно-технологических норм (ПТН), рассчитайте приблизительную плотность компоновки таких логических элементов на кристалле кремния: при ПТН 32 нм

Рассчитайте плотность записи информации на магнитный диск, если известны ширина магнитных дорожек s, длина каждого бита на дорожке l и расстояние между дорожками d. d = 90 нм, l = 100 нм, s = 254 нм.

Во входном ферромагнитном наноэлементе (ФНЭ) логики на наномагнитах 2-го поколения "свободный" ферромагнитный слой имеет размеры a\times b\times h(нм). Принимая, что для его перемагничивания из одного направления в противоположное требуется магнитный момент 2\mu_Б на каждый атом этого элемента (\mu_Б– магнетон Бора), рассчитайте магнитный момент, который должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи. Плотность материала, из которого состоит "свободный" слой, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 106 а.е.м.a= 150 нм, b= 140 нм, h=24 нм,рассчитайте величину магнитного спин-тока, необходимую для перемагничивания "свободного" ферромагнитного слоя за время \Delta t= 400 пс, а также соответствующую величину спин-поляризованного электрического тока, если степень его поляризации равна P= 50\%.

Одна ячейка наноэлектронной NOR флеш-памяти занимает площадь приблизительно 10^4 \text{ нм}^2. Какую площадь (в кв. мм.) занимает при этом матрица NOR флеш-памяти на 512 Мбит? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Площадь кристалла наноэлектронной памяти на элементах с изменением фазового состояния 6х8 мм2 в k раз превышает площадь, занятую матрицами памяти. Какую площадь (кв. нм.) занимает одна ячейка такой памяти, если микросхема имеет объем памяти 256 Мбит при k = 5?

Рассчитайте электрический потенциал (в мВ) наноостровка одноэлектронного транзистора с двумя затворами при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}1}, C_{\textit{З}2}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданных напряжениях на затворах (U_{\textit{З}1},U_{\textit{З}2}) и между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}1} = 2*10{-19}\Phi; C_{\textit{З}2} = 3*10{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 5*10{-19}\Phi; U = 60 \text{}; U_{\textit{З}1} = U_{\textit{З}2} = 100 \text{}. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Вычислите длину волны де Бройля (в нм) для электронов проводимости в арсениде галлия при температуре 150 ^{\circ}С

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 150 нм и высотой h= 240 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи, рассчитайте величину спин-тока, необходимую для перемагничивания запоминающего элемента за время \Delta t=6 нс.

Оцените (в нм), с какой точностью контролируется фактическое положение координатного стола в электронолитографическом комплексе с помощью лазерного диода и интерферометра, если лазерный диод излучает свет на частоте 5,972*1014 Гц, а интерферометр позволяет фиксировать перемещение на расстояние \lambda/32

Интеллектуальный наноэлектромеханический гироскоп-акселерометр обеспечивает временную стабильность положения оси ориентации 8*10^{-5}\;^{\circ}\!/\text{ч} от начального направления. Рассчитайте предельное отклонение его оси от начального направления при условиях: гироскоп находится на борту межпланетного космического корабля, приближающегося к Венере спустя 7,5 месяцев после старта

Рассчитайте, сколько транзисторов (не учитывая блоки коммутации) имеет фоточувствительная наноэлектронная КМДП матрица: размером 256 х 360 пикселей

На рисунке показана структура магнитной головки в накопителях с "перпендикулярной" записью информации. Какие функциональные элементы обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 6?

Оцените минимальный размер элементов (в нм), которые можно сформировать с помощью фотолитографического процесса при применении: эксимерных лазеров на Ar (\lambda = 197)

Оцените плотность (в Мбит/см2) записи информации в магниторезистивном ОЗУ 2-го поколения, в котором ключевые транзисторы имеют размеры:400 \times 300 нм

Каждые "завоеванные" дополнительные 10 ГГц частотного диапазона позволяют каждую секунду передавать/принимать дополнительно 1 Гбит информации. Через ЕHF канал радиосвязи информация передавалась на волне 1,4 мм. С помощью следующего поколения гетеротранзисторов удалось перейти на более короткие радиоволны. При этом скорость передачи данных в канале возросла на 12 Гбит/с. На какую длину волны был переведен канал связи? (ответ введите в мкм).

Рассчитайте время задержки (в пс) распространения сигнала в линии межсоединения сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) при известных значениях диэлектрической постоянной и толщины слоя изолятора (\varepsilon_{\text{И}} и d_{\text{И}}), толщины и удельного электрического сопротивления слоя металлизации (d_{\text{М}} и \rho) и длины межсоединения (l). \varepsilon_{\text{И}} = 3,9; d_{\text{И}} = 80 нм; d_{\text{М}} = 80 нм; \rho = 2,66 мкОм*см; l = 1 мм.

Вычислите относительное эффективное сечение взаимодействия наночастицы с электромагнитной волной на резонансной частоте, если радиус наночастицы 200 нм, длина волны \lambda = 600 нм, материал – алюминий (\varepsilon_{\text{Re}} = –51; \varepsilon_{\text{Im}} = 17)

Рассчитайте массу (в мкг) исходного вещества гидрида мышьяка (AsH_3), требуемую для химического осаждения пленки AlAs толщиной 20 нм и площадью 4х5 см2 с использованием реакции
(CH_3)_3Al+AsH_3\rightarrow AlAs\downarrow+3CH_4\uparrow.

Одна ячейка наноэлектронной флеш-памяти с зарядовыми ловушками занимает площадь примерно 3200 нм2. Площадь кристалла памяти в k раз превышает площадь, занятую матрицами памяти. Какой площади (в кв. мм.) кристалл требуется для реализации микросхемы памяти на 1 Гбит при k = 4? Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Рассчитайте потенциал (в мВ) открывания одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданном напряжении между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}} = 6,2*10-19 Ф; C_{\textit{ИО}} = 10^{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 8*10^{-19}\Phi; U = 50 \text{}. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Вычислите длину волны де Бройля для электронов с энергией 100 эВ. Ответ (в пм) введите в виде целого числа.

Вычислите длину волны де Бройля для протонов с энергией 1 кэВ. Ответ (в пм) введите с точностью до одного знака после запятой.

Какие размеры имеет изображение вирусов в растровом электронном микроскопе, если их натуральный размер составляет 125 нм, а увеличение равно 16000х? Ответ введите в мм.

Рассчитайте, во сколько раз возрастает величина тока при уменьшении расстояния L на 0,1 нм при условии, что работа выхода e\varphi электронов из острия зонда составляет 1,5 эВ. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Какое увеличение требуется для того, чтобы на экране магнитно-силового микроскопа увидеть изображение отдельных магнитных наночастиц размером 20 нм?

На мониторе АСМ сформировано изображение участка образца размером 120х180 нм; размер изображения 60х90 мм; вычислите увеличение.

В оптическом микроскопе ближнего поля в режиме просачивания получили изображение стоячей плазмонной волны. Вычислите длину волны плазмонов (в нм), если расстояние между пучностями волны на изображении составляет 5 мм, увеличение 125000х.

Рассчитайте массу (в мг) золота в пленке толщиной 85 нм и площадью 4х6 см2. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Рассчитайте массу (в мкг) исходного вещества триметилиндия, требуемую для химического осаждения пленки InAs толщиной 50 нм и площадью 3х4 см2 с использованием реакции
(CH_3)_3In+AsH_3\rightarrow InAs\downarrow+3CH_4\uparrow.

Рассчитайте ширину (в нм) террас на вицинальной плоскости монокристалла, образующей с главной кристаллографической плоскостью двугранный угол \alpha, если толщина одного кристаллического слоя составляет 0,38, а угол \alpha = 40? Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Вычислите относительное эффективное сечение взаимодействия наночастицы с электромагнитной волной на резонансной частоте, если радиус наночастицы 100 нм, длина волны \lambda = 750 нм, материал – золото (\varepsilon_{\text{Re}} = –23; \varepsilon_{\text{Im}} = 1,3)

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (мэВ) с эффективной массой 0,096 m_e в идеализированной квантовой линии, если ее размеры составляют 6х10 нм.

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (мэВ) с эффективной массой 0,218 m_e в идеализированной квантовой точке, если ее размеры составляют 4х5х8 нм.

Рассчитайте кулоновский потенциал (мВ) для наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) при условии, что сам наноостровок является электрически нейтральным. C_{\textit{З}} = 5*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 10^{-18}\Phi.

Рассчитайте кулоновский потенциал (в мВ) для наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) при условии, что на наноостровке уже находится один избыточный электрон. C_{\textit{З}} = 2*10{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 1,2*10{-18}\Phi.

Рассчитайте потенциалы открывания одноэлектронного транзистора для каждого из затворов при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}1}, C_{\textit{З}2}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданном напряжении между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}1} = C_{\textit{З}2} = 1,2*10{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 10{-18}\Phi; U = 40 \text{ мВ}

При ПТН 200 нм на кристалле кремния размещали в среднем 2*104 МДП транзисторов/мм2. Рассчитайте возможную плотность транзисторов: при ПТН 90 нм

Рассчитайте время задержки (в пс) распространения сигнала в линии межсоединения сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) при известных значениях диэлектрической постоянной и толщины слоя изолятора (\varepsilon_{\text{И}} и d_{\text{И}}), толщины и удельного электрического сопротивления слоя металлизации (d_{\text{М}} и \rho) и длины межсоединения (l). \varepsilon_{\text{И}} = 3,1; d_{\text{И}} = 90 нм; d_{\text{М}} = 100 нм; \rho = 1,68 мкОм*см; l = 200 мкм. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Рассчитайте тепловую мощность (Вт), которая в среднем выделяется на 1 мм2 площади СБИС, при известных значениях напряжения питания U, среднего количества N транзисторов на этой площади, тактовой частоты f, суммарной электрической емкости C, на которую нагружен выход транзистора, и коэффициенте C: U = 2,5 \text{ B}; N = 5*10^4; f = 10^8 \text{ Гц}; C = 5 \text{ пФ}; C = 0,45. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Рассчитайте, сколько транзисторов (не учитывая блоки коммутации) имеет фоточувствительная наноэлектронная КМДП матрица: размером 512 х 696 пикселей

Рассчитайте частоту собственных колебаний кантилевера из кремния и массу его чувствительной зоны, считая, что она составляет 25% длины. Размеры кантилевера заданы: длина 3 мкм; ширина 400 нм; толщина 100 нм

Используя результаты предыдущего упражнения, оцените порог чувствительности сенсора на кантилевере, считая, что можно надежно фиксировать изменение частоты на 10 Гц, а частота изменяется по закону \Delta f/f=-sqrt{\Delta m/m}, где m – масса чувствительной зоны кантилевера, \Delta m – масса частицы, которая к ней присоединилась. Размеры кантилевера заданы: длина 5 мкм; ширина 650 нм; толщина 200 нм

Рассчитайте величину электрического тока (пА), который протекает сквозь наноэлектромеханический транзистор, изображенный на рисунке, если известна частота его колебаний f: f = 230 МГц Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Оцените толщину тонкого слоя, при которой полупроводник группы A_{\text{III}}B_{\text{V}} при комнатных температурах становится квантовой плоскостью для электронов проводимости. GaAs

Считая линейной зависимость ширины запрещенной зоны энергий \Delta E в смешанных кристаллах Ga_{1-х}Al_хAs от молярной доли х алюминия, рассчитайте ширину (эВ) запрещенной зоны кристаллов: Ga_{0,8}Al_{0,2}As. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Скорость распространения поверхностной акустической волны (ПАВ) составляет 2860 м/с, рассчитайте максимальную частоту ПАВ (ГГц), если для изготовления встречно-штыревого преобразователя применяют технологию с проектно-технологической нормой 64 нм. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

На показана структура одного из участков приемного встречно-штыревого преобразователя в селекторе системы радиоидентификации багажа с фазоманипулированными сигналами. По аналогии с установите, на какой двоичный код "откликнется" соответствующий селектор.

Свет какой длины волны (нм) излучает светодиод, в гетероструктуре которого относительно узкозонная область выполнена из полупроводника: GaAs_{0,6}P_{0,4} с шириной запрещенной зоны 1,91 эВ?

Представьте плотность записи информации на магнитный диск, заданную в единицах "бит/дюйм2", в единицах "бит/см2" или наоборот. 4,6*109 бит/дюйм2.

Рассчитайте период расположения магнитных дорожек (в нм), если известны длина каждого бита на дорожке l = 390 нм и плотность записи информации на магнитный диск \rho = 2,3*109 бит/дюйм2.

На рисунке показана наноархитектура магнитного покрытия дисков в накопителях с "перпендикулярной" записью информации. Какие элементы покрытия обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 1 и 2?

Оцените теоретически возможную плотность записи информации на магнитный диск, в котором магнитожесткий запоминающий слой сформирован в виде массива наностолбиков, если диаметр наностолбиков составляет 19 нм, а расстояние между ними 6 нм

На рисунке показана оптимизированная структура ячейки магниторезистивного ОЗУ. 2?

Оцените плотность записи информации в магниторезистивном ОЗУ, в котором оптимизированная ячейка памяти имеет размеры: 1200 х 1150 нм

На рисунке показана структура ячейки магниторезистивного ОЗУ с резонансным туннельным переходом. Какие функциональные элементы обозначены здесь указанными номерами? 5, 6 и 7

Рассчитайте магнитный спин-ток, переносимый в ферромагнетике спин-поляризованным электрическим током i = 1,2 мА со степенью поляризации P = -50\%.

Рассчитайте силу электрического тока в ферромагнетике, если он имеет степень поляризации P= 15\% и соответствующий ему магнитный спин-ток равен i_{MS}= –64 нВт/Тл.

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 250 нм и высотой h= 360 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи, рассчитайте величину спин-тока, необходимую для перемагничивания запоминающего элемента за время \Delta t=12 нс.

Оцените плотность (в Мбит/см2) записи информации в магниторезистивном ОЗУ 2-го поколения, в котором ключевые транзисторы имеют размеры:500 \times 250 нм

Какова продолжительность периода считывания информации в трековой памяти, если скорость перемещения доменов в ферромагнитной нанопроволоке составляет \nu= 150 м/с, а длина каждого домена d= 24 нм?

Каков сигнал на выходе магниторезистивного порогового вентиля при входах x_1=0,x_2=0,x_3=0, если пороговый ток СТП составляет 2,4 мкА, напряжение U= 50 мВ, а электропроводности магниторезистивных ячеек отрегулированы так, что (G_{1+}-G_{1-})= 56 мкСм, (G_{2+}-G_{2-})= 24 мкСм, (G_{3+}-G_{3-})= -62 мкСм? Указано значение уставки (G_{П+}-G_{П-})= 24 мкСм.

Оцените (в нм), с какой точностью контролируется фактическое положение координатного стола в электронолитографическом комплексе с помощью лазерного диода и интерферометра, если лазерный диод излучает свет на частоте 5,531*1014 Гц, а интерферометр позволяет фиксировать перемещение на расстояние \lambda/16

Через пленочный проводник из намагниченного ферромагнетика протекает спин-поляризованный электрический ток i= 2 мА, в котором составляющая i_{\downarrow}, переносимая электронами со спином, ориентированным против магнитного поля, в a= 5 раз меньше составляющей i_{\uparrow}, переносимой электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля. Рассчитайте степень поляризации этого тока и соответствующий ему магнитный спин-ток.

Рассчитайте, во сколько раз уменьшается электрическое сопротивление туннельной магниторезистивной сверхрешетки из прослоек "ферромагнитный металл/диэлектрик" при наличии насыщающего магнитного поля по сравнению с сопротивлением при отсутствии магнитного поля в случае, если соотношение \alpha=\rho_{\downarrow}:\rho_{\uparrow} удельных сопротивлений ферромагнетика для электронов проводимости со спином, ориентированным против и вдоль направления намагниченности, равно 14, соотношение электрических сопротивлений туннельных переходов \beta=R_T:r_T = 10 = 20, а соотношение \gamma=r_T:r = 15. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Сколько транзисторов входят в состав матрицы статической оперативной памяти на 4 Мбита? (ответ укажите в миллионах). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Какие размеры имеет изображение вирусов в растровом электронном микроскопе, если их натуральный размер составляет 50 нм, а увеличение равно 60000х? Ответ введите в мм.

Скорость распространения поверхностной акустической волны (ПАВ) составляет 2860 м/с, рассчитайте максимальную частоту ПАВ (ГГц), если для изготовления встречно-штыревого преобразователя применяют технологию с проектно-технологической нормой 90 нм. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Во входном ферромагнитном наноэлементе (ФНЭ) логики на наномагнитах 2-го поколения "свободный" ферромагнитный слой имеет размеры a\times b\times h(нм). Принимая, что для его перемагничивания из одного направления в противоположное требуется магнитный момент 2\mu_Б на каждый атом этого элемента (\mu_Б– магнетон Бора), рассчитайте магнитный момент, который должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи. Плотность материала, из которого состоит "свободный" слой, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 106 а.е.м.a= 180 нм, b= 180 нм, h=28 нм,рассчитайте величину магнитного спин-тока, необходимую для перемагничивания "свободного" ферромагнитного слоя за время \Delta t= 800 пс, а также соответствующую величину спин-поляризованного электрического тока, если степень его поляризации равна P= 50\%.

Рассчитайте массу (в мкг) исходного вещества гидрида мышьяка (AsH_3), требуемую для химического осаждения пленки GaAs толщиной 120 нм и площадью 4х6 см2 с использованием реакции
(CH_3)_3Al+AsH_3\rightarrow AlAs\downarrow+3CH_4\uparrow.

Одна ячейка наноэлектронной NAND флеш-памяти занимает площадь приблизительно 2800 нм2. Какую площадь (в кв. мм.) занимает при этом матрица NAND флеш-памяти на 256 Мбит? Ответ введите с точностью до третьего знака после запятой.

Площадь кристалла программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) в k раз превышает площадь, занятую программируемыми логическими матрицами. Какая площадь (кв. мкм.) приходится в среднем на один эквивалентный логический вентиль, если микросхема из N таких вентилей размещается на кристалле площадью S? N = 3*106; S = 8х8 мм2 при k = 7? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Вычислите относительное эффективное сечение взаимодействия наночастицы с электромагнитной волной на резонансной частоте, если радиус наночастицы 150 нм, длина волны \lambda = 600 нм, материал – серебро (\varepsilon_{\text{Re}} = –15; \varepsilon_{\text{Im}} = 0,9)

Рассчитайте тепловую мощность (Вт), которая в среднем выделяется на 1 мм2 площади СБИС, при известных значениях напряжения питания U, среднего количества N транзисторов на этой площади, тактовой частоты f, суммарной электрической емкости C, на которую нагружен выход транзистора, и коэффициенте C: U = 1,5 \text{ B}; N = 2*10^5; f = 2*10^9 \text{ Гц}; C = 0,1 \text{ пФ}; C = 0,25. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Рассчитайте кулоновский потенциал (мВ) для наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) при условии, что сам наноостровок является электрически нейтральным. C_{\textit{З}} = 2*10^{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 10^{-18}\Phi.

Рассчитайте электрический потенциал наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданных напряжениях на затворе (U_{\textit{З}}) и между истоком и стоком (U). Будет ли происходить в этих условиях туннелирование электрона из истока на наноостровок? C_{\textit{З}} = 6,2*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10^{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 8*10^{-19}\Phi; U = 40 \text{ мВ}; U_{\textit{З}} = 10 \text{ мВ}.

Во сколько раз составляющая i_{\uparrow} электрического тока в ферромагнетике, переносимая электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля, превышает составляющую i_{\downarrow} этого тока, переносимую электронами со спином, ориентированным против магнитного поля, если степень поляризации этого тока P= 95\%?

Рассчитайте, во сколько раз возрастает величина тока при уменьшении расстояния L на 0,1 нм при условии, что работа выхода e\varphi электронов из острия зонда составляет 0,5 эВ. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 250 нм и высотой h= 360 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи, рассчитайте величину спин-поляризованного электрического тока, необходимую для перемагничивания запоминающего элемента за время 1 нс, если степень поляризации тока равна P=80\%

Оцените (в нм), с какой точностью контролируется фактическое положение координатного стола в электронолитографическом комплексе с помощью лазерного диода и интерферометра, если лазерный диод излучает свет на частоте 6,604*1014 Гц, а интерферометр позволяет фиксировать перемещение на расстояние \lambda/32

Одна ячейка наноэлектронной NOR флеш-памяти занимает площадь приблизительно 10^4 \text{ нм}^2. Какую площадь (в кв. мм.) занимает при этом матрица NOR флеш-памяти на 64 Мбита? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 45 нм и высотой h= 80 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи.

Определите, какую логическую функцию выполняет приведенная схема из двух спиновых вентилей СВ8.

Вычислите длину волны де Бройля для протонов с энергией 100 кэВ. Ответ (в пм) введите с точностью до второго знака после запятой.

Какое увеличение требуется для того, чтобы на экране магнитно-силового микроскопа увидеть изображение отдельных магнитных наночастиц размером 5 нм?

Шаблон сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) изготовили на пластине из карбида кремния с ТКЛР 2,77*10-6/^{\circ}C, нанопечать производят на пластину кремния с ТКЛР 2,98*10-6/^{\circ}C. Вычислите максимальное смещение изображения (в мкм), если диаметр пластины кремния 125 мм, а во время нанопечати пластины нагревают от 20 ^{\circ}C до 100 ^{\circ}C. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Рассчитайте ширину (в нм) террас на вицинальной плоскости монокристалла, образующей с главной кристаллографической плоскостью двугранный угол \alpha, если толщина одного кристаллического слоя составляет 0,64, а угол \alpha = 2^{\circ}. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

С помощью зондового наноструктурирования задумали сформировать наноразмерное изображение эмблемы и названия фирмы. Для этого острием нанозонда СТМ надо переместить N атомов и молекул. Сколько часов работы СТМ требуется для этого, если на перемещение одного атома (молекулы) и на контроль правильности перемещения в среднем затрачивается t секунд? N = 8400; t = 2,5 c. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (мэВ) с эффективной массой 0,067 m_e в идеализированной квантовой плоскости, если ее ширина составляет 10 нм. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (мэВ) с эффективной массой 0,096 m_e в идеализированной квантовой линии, если ее размеры составляют 3х5 нм.

Рассчитайте потенциал (в мВ) открывания одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданном напряжении между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}} = 5*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 10^{-18}\Phi; U = 60 \text{}.

Рассчитайте кулоновский потенциал (в мВ) для наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) при условии, что на наноостровке уже находится один избыточный электрон. C_{\textit{З}} = 5*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 10{-18}\Phi.

Рассчитайте потенциалы открывания одноэлектронного транзистора для каждого из затворов при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}1}, C_{\textit{З}2}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданном напряжении между истоком и стоком (U). U = 75 \text{ мВ}; C_{\textit{З}1} = 5*10{-19}\Phi; C_{\textit{З}2} = 6*10{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 8*10{-19}\Phi

На примере упрощенной "черно-белой" фоточувствительной КМДП матрицы размером 8 х 5 пикселей запишите ее выходной видеосигнал в случае, когда на нее проектируется следующее изображение: Для записи используйте следующее кодирование: "НК" - строб-импульс начала кадра, "С" - строб-импульс окончания строки, "КК" - строб-импульс конца кадра, "0" - сигнал от темного пикселя, "1" - сигнал от светлого пикселя.

Одна ячейка наноэлектронной NAND флеш-памяти занимает площадь приблизительно 2800 нм2. Какую площадь (в кв. мм.) занимает при этом матрица NAND флеш-памяти на 512 Мбит? Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Периферийная электроника для обслуживания одного блока NAND флеш-памяти на 1024 бита состоит в среднем из 192 транзисторов. Оцените количество транзисторов на кристалле NAND флеш-памяти (ответ укажите в миллионах). Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Во сколько раз уменьшится частота собственных колебаний упругой микроэлектромеханической перекладины, если: ее толщину уменьшить в 2,2 раза, а длину в 1,2 раза? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Рассчитайте частоту собственных колебаний кантилевера из кремния и массу его чувствительной зоны, считая, что она составляет 25% длины. Размеры кантилевера заданы: длина 10 мкм; ширина 1 мкм; толщина 300 нм

Используя результаты предыдущего упражнения, оцените порог чувствительности сенсора на кантилевере, считая, что можно надежно фиксировать изменение частоты на 10 Гц, а частота изменяется по закону \Delta f/f=-sqrt{\Delta m/m}, где m – масса чувствительной зоны кантилевера, \Delta m – масса частицы, которая к ней присоединилась. Размеры кантилевера заданы: длина 25 мкм; ширина 3 мкм; толщина 600 нм

Интеллектуальный наноэлектромеханический гироскоп-акселерометр обеспечивает временную стабильность положения оси ориентации 8*10^{-5}\;^{\circ}\!/\text{ч} от начального направления. Рассчитайте предельное отклонение его оси от начального направления при условиях: гироскоп находится на борту межпланетного космического корабля, приближающегося к Марсу спустя 9 месяцев после старта

Начертите принципиальные электрические схемы логических элементов на полевых гетеротранзисторах с затвором Шоттки (ПГТЗШ): Схему инвертора

Для передачи одного канала цифрового телевидения высокой четкости (HD канала) нужна полоса частот 125 МГц. Благодаря использованию наноэлектронных гетеротранзисторов частоту трансляции спутникового телевидения удалось повысить так, что максимальная частота модуляции сигналов возросла от 6 ГГц до 26 ГГц. Сколько HD каналов можно теперь дополнительно транслировать через спутник, если на их трансляцию используют 15% дополнительной частотной полосы?

Размер антенны радиолокатора в диапазоне супервысоких частот и выше должен в 30 раз превосходить длину радиоволны, на которой он работает, оцените размер антенны радиолокатора, который работает на частотах 302–305 ГГц. (ответ введите в см).

На рисунке показана структура магнитной головки в накопителях с "перпендикулярной" записью информации. Какие функциональные элементы обозначены здесь указанными номерами? Какую функцию они выполняют? 3 и 4?

При использовании технологии локального нагрева участка записи последний проходит под лазерным нагревателем на протяжении короткого времени. Рассчитайте время (в нс) нагрева при условиях если скорость вращения магнитного диска составляет 10000 оборотов/мин., радиус магнитной дорожки 14 мм, а ширина лазерного пучка 950 нм. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Оцените теоретически возможную плотность записи информации на магнитный диск, в котором магнитожесткий запоминающий слой сформирован в виде массива наностолбиков, если диаметр наностолбиков составляет 12 нм, а расстояние между ними 5 нм

На рисунке показана оптимизированная структура ячейки магниторезистивного ОЗУ. 10-12, 14 и 15?

Во сколько раз составляющая i_{\uparrow} электрического тока в ферромагнетике, переносимая электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля, превышает составляющую i_{\downarrow} этого тока, переносимую электронами со спином, ориентированным против магнитного поля, если степень поляризации этого тока P= 60\%?

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 45 нм и высотой h= 80 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи, рассчитайте величину спин-тока, необходимую для перемагничивания запоминающего элемента за время \Delta t=1 нс.

Рассчитайте поверхностную плотность (в Гбит/см2) хранения информации в "объемной" трековой памяти, если высота ферромагнитных нанопроволок U-образной формы составляет h= 18 мкм, длина доменов d= 30 нм, а период их расположения в строках a= 150 нм и в столбиках b= 200 нм.

На примере упрощенной "черно-белой" фоточувствительной КМДП матрицы размером 8 х 5 пикселей запишите ее выходной видеосигнал в случае, когда на нее проектируется следующее изображение: Для записи используйте следующее кодирование: "НК" - строб-импульс начала кадра, "С" - строб-импульс окончания строки, "КК" - строб-импульс конца кадра, "0" - сигнал от темного пикселя, "1" - сигнал от светлого пикселя.

Считая, что все транзисторы КМДП логического элемента NOR или NAND вместе с межсоединениями можно разместить в пределах прямоугольника размером 25 х 40 проектно-технологических норм (ПТН), рассчитайте приблизительную плотность компоновки таких логических элементов на кристалле кремния: при ПТН 130 нм

Рассчитайте время задержки (в пс) распространения сигнала в линии межсоединения сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) при известных значениях диэлектрической постоянной и толщины слоя изолятора (\varepsilon_{\text{И}} и d_{\text{И}}), толщины и удельного электрического сопротивления слоя металлизации (d_{\text{М}} и \rho) и длины межсоединения (l). \varepsilon_{\text{И}} = 3,1; d_{\text{И}} = 70 нм; d_{\text{М}} = 100 нм; \rho = 2,66 мкОм*см; l = 2 мм.

С помощью зондового наноструктурирования задумали сформировать наноразмерное изображение эмблемы и названия фирмы. Для этого острием нанозонда СТМ надо переместить N атомов и молекул. Сколько часов работы СТМ требуется для этого, если на перемещение одного атома (молекулы) и на контроль правильности перемещения в среднем затрачивается t секунд? N = 36000; t = 1,75 c. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Оцените плотность записи информации в магниторезистивном ОЗУ, в котором оптимизированная ячейка памяти имеет размеры: 960 х 880 нм

Рассчитайте плотность записи информации на магнитный диск, если известны ширина магнитных дорожек s, длина каждого бита на дорожке l и расстояние между дорожками d. d = 141 нм, l = 150 нм, s = 350 нм.

Начертите схему и кратко опишите работу фоточувствительной ячейки наноэлектронной КМДП матрицы. Рассчитайте, сколько тактов имеет последовательность видеоимпульсов, считанная с фоточувствительной КМДП матрицы размером 128 х 180 пикселей

Рассчитайте силу электрического тока в ферромагнетике, если он имеет степень поляризации P= 60\% и соответствующий ему магнитный спин-ток равен i_{MS}= –-3,6 нВт/Тл.

Площадь кристалла наноэлектронной памяти на элементах с изменением фазового состояния 6х8 мм2 в k раз превышает площадь, занятую матрицами памяти. Какую площадь (кв. нм.) занимает одна ячейка такой памяти, если микросхема имеет объем памяти 512 Мбит при k = 4?

Шаблон сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) изготовили на пластине из карбида кремния с ТКЛР 2,77*10-6/^{\circ}C, нанопечать производят на пластину кремния с ТКЛР 2,98*10-6/^{\circ}C. Вычислите максимальное смещение изображения (в мкм), если диаметр пластины кремния 175 мм, а во время нанопечати пластины нагревают от 20 ^{\circ}C до 100 ^{\circ}C. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

В оптическом микроскопе ближнего поля в режиме просачивания получили изображение стоячей плазмонной волны. Вычислите длину волны плазмонов (в нм), если расстояние между пучностями волны на изображении составляет 4 мм, увеличение 80000х.

Вычислите относительное эффективное сечение взаимодействия наночастицы с электромагнитной волной на резонансной частоте, если радиус наночастицы 70 нм, длина волны \lambda = 500 нм, материал – серебро (\varepsilon_{\text{Re}} = –9,5; \varepsilon_{\text{Im}} = 0,75)

Какое увеличение требуется для того, чтобы на экране магнитно-силового микроскопа увидеть изображение отдельных магнитных наночастиц размером 10 нм?

Рассчитайте электрический потенциал наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданных напряжениях на затворе (U_{\textit{З}}) и между истоком и стоком (U). Будет ли происходить в этих условиях туннелирование электрона из истока на наноостровок? C_{\textit{З}} = 2*10^{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10^{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 1,2*10^{-18}\Phi; U = 40 \text{ мВ}; U_{\textit{З}} = 50 \text{ мВ}.

На показана структура одного из участков приемного встречно-штыревого преобразователя в селекторе системы радиоидентификации багажа с фазоманипулированными сигналами. По аналогии с установите, на какой двоичный код "откликнется" соответствующий селектор.

Вычислите длину волны де Бройля для электронов с энергией 1 МэВ. Ответ (в пм) введите с точностью до одного знака после запятой.

В оптическом микроскопе ближнего поля в режиме просачивания получили изображение стоячей плазмонной волны. Вычислите длину волны плазмонов (в нм), если расстояние между пучностями волны на изображении составляет 2,5 мм, увеличение 25000х.

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (мэВ) с эффективной массой 0,067 m_e в идеализированной квантовой плоскости, если ее ширина составляет 2,5 нм.

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (эВ) с эффективной массой 0,218 m_e в идеализированной квантовой точке, если ее размеры составляют 1х2х3 нм. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Какую логическую функцию выполняет приведенная на рисунке схема из КМДП логических элементов NOR и NAND?

Сколько транзисторов входят в состав матрицы статической оперативной памяти на 1 Мбит? (ответ укажите в тысячах).

Площадь кристалла наноэлектронной памяти на элементах с изменением фазового состояния 6х8 мм2 в k раз превышает площадь, занятую матрицами памяти. Какую площадь (тыс. кв. нм.) занимает одна ячейка такой памяти, если микросхема имеет объем памяти 64 Мбита при k = 7? (ответ укажите в тысячах).

Во сколько раз возрастет частота собственных колебаний упругой микроэлектромеханической перекладины, если: ее толщину и длину уменьшить в 1,5 раза? Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Рассчитайте величину электрического тока (пА), который протекает сквозь наноэлектромеханический транзистор, изображенный на рисунке, если известна частота его колебаний f: f = 650 МГц

Оцените толщину тонкого слоя, при которой полупроводник группы A_{\text{III}}B_{\text{V}} при комнатных температурах становится квантовой плоскостью для электронов проводимости. AlSb

Начертите принципиальную электрическую схему или структуру полупроводникового инвертора с использованием двойного туннельного барьера с квантово-размерным промежуточным слоем (ДТБР): Схему инвертора на полевом гетеротранзисторе с затвором Шоттки (ПГТЗШ)

Каждые "завоеванные" дополнительные 10 ГГц частотного диапазона позволяют каждую секунду передавать/принимать дополнительно 1 Гбит информации. С помощью биполярных гетеротранзисторов на основе фосфида индия частоту радиосигналов в канале связи удалось повысить от 175 ГГц до 350 ГГц. На скольк Гбит/с возросла скорость передачи данных в этом канале? Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Рассчитайте ширину магнитных дорожек (в нм), если известны длина каждого бита на дорожке l = 254 нм, расстояние между магнитными дорожками = 180 нм и плотность записи информации на магнитный диск \rho = 4,6*109 бит/дюйм2.

Оцените теоретически возможную плотность записи информации на магнитный диск, в котором магнитожесткий запоминающий слой сформирован в виде массива наностолбиков, если диаметр наностолбиков составляет 7 нм, а расстояние между ними 3,5 нм

На рисунке показана оптимизированная структура ячейки магниторезистивного ОЗУ. 6 и 7?

Рассчитайте магнитный спин-ток, переносимый в ферромагнетике спин-поляризованным электрическим током i = 2 мА со степенью поляризации P = 40\%.

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 150 нм и высотой h= 240 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи.

Рассчитайте поверхностную плотность (в Гбит/см2) хранения информации в "объемной" трековой памяти, если высота ферромагнитных нанопроволок U-образной формы составляет h= 10 мкм, длина доменов d= 80 нм, а период их расположения в строках a= 500 нм и в столбиках b= 500 нм.

акую логическую функцию реализует сеть наномагнитов, показанная на рисунке и каким будет выход F этой сети при заданных значениях входных переменных A=1, B=0, C=1, D=0, E=0? Темным тоном выделены ферромагнитные наноэлементы с фиксированным направлением намагниченности.

Рассчитайте величину электрического тока (пА), который протекает сквозь наноэлектромеханический транзистор, изображенный на рисунке, если известна частота его колебаний f: f = 1,8 ГГц

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (мэВ) с эффективной массой 0,218 m_e в идеализированной квантовой точке, если ее размеры составляют 6х8х10 нм.

Какая схема из двух спиновых вентилей СВ8, выполняет логическую функцию (a\vee b)c?

Рассчитайте кулоновский потенциал (мВ) для наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) при условии, что сам наноостровок является электрически нейтральным. C_{\textit{З}} = 2*10^{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10^{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 1,2*10^{-18}\Phi

Площадь кристалла программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) в k раз превышает площадь, занятую программируемыми логическими матрицами. Какая площадь (кв. мкм.) приходится в среднем на один эквивалентный логический вентиль, если микросхема из N таких вентилей размещается на кристалле площадью S? N = 106; S = 6х8 мм2 при k = 7,5? Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Вычислите коэффициент усиления напряженности электрического поля света в окрестности наночастицы на расстоянии 1 нм от ее поверхности в условиях локализованного плазмонного резонанса, если радиус наночастицы 100 нм, мнимая часть ее диэлектрической постоянной \varepsilon_{\text{Im}} = 1,3, диэлектрическая постоянная среды \varepsilon_{CP} = 3,2. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Рассчитайте частоту собственных колебаний кантилевера из кремния и массу его чувствительной зоны, считая, что она составляет 25% длины. Размеры кантилевера заданы: длина 5 мкм; ширина 650 нм; толщина 200 нм

Во входном ферромагнитном наноэлементе (ФНЭ) логики на наномагнитах 2-го поколения "свободный" ферромагнитный слой имеет размеры a\times b\times h(нм). Принимая, что для его перемагничивания из одного направления в противоположное требуется магнитный момент 2\mu_Б на каждый атом этого элемента (\mu_Б– магнетон Бора), рассчитайте магнитный момент, который должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи. Плотность материала, из которого состоит "свободный" слой, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 106 а.е.м.a= 120 нм, b= 100 нм, h=20 нм.

Какие размеры имеет изображение вирусов в растровом электронном микроскопе, если их натуральный размер составляет 80 нм, а увеличение равно 50000х? Ответ введите в мм.

Рассчитайте кулоновский потенциал (в мВ) для наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) при условии, что на наноостровке уже находится один избыточный электрон. C_{\textit{З}} = 1,2*10{-18}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 8*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 1,2*10{-18}\Phi.

Рассчитайте потенциалы открывания одноэлектронного транзистора для каждого из затворов при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}1}, C_{\textit{З}2}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданном напряжении между истоком и стоком (U). U = 40 \text{ мВ}; C_{\textit{З}1} = 6*10{-19}\Phi; C_{\textit{З}2} = 8*10{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 1,2*10{-18}\Phi

Начертите схему и кратко опишите работу фоточувствительной ячейки наноэлектронной КМДП матрицы. Рассчитайте, сколько тактов имеет последовательность видеоимпульсов, считанная с фоточувствительной КМДП матрицы размером 1536 х 2044 пикселя

Сколько транзисторов входят в состав матрицы статической оперативной памяти на 64 кбита? (ответ укажите в тысячах).

Одна ячейка наноэлектронной флеш-памяти с зарядовыми ловушками занимает площадь примерно 3200 нм2. Площадь кристалла памяти в k раз превышает площадь, занятую матрицами памяти. Какой площади (в кв. мм.) кристалл требуется для реализации микросхемы памяти на 512 Мбит при k = 5? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Считая линейной зависимость ширины запрещенной зоны энергий \Delta E в смешанных кристаллах Ga_{1-х}Al_хAs от молярной доли х алюминия, рассчитайте ширину (эВ) запрещенной зоны кристаллов: Ga_{0,88}Al_{0,12}As. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Представьте плотность записи информации на магнитный диск, заданную в единицах "бит/дюйм2", в единицах "бит/см2" или наоборот. 1,36*109 бит/см2.

На рисунке показана оптимизированная структура ячейки магниторезистивного ОЗУ. 5 и 9?

Рассчитайте степень поляризации электрического тока в ферромагнетике, если составляющая i_{\uparrow} этого тока, переносимая электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля, в a=3 раз превышает составляющую i_{\downarrow} этого тока, переносимую электронами со спином, ориентированным против магнитного поля.

Рассчитайте силу электрического тока в ферромагнетике, если он имеет степень поляризации P= 95\% и соответствующий ему магнитный спин-ток равен i_{MS}= –14 нВт/Тл.

Каков сигнал на выходе магниторезистивного порогового вентиля при входах x_1=0,x_2=1,x_3=1, если пороговый ток СТП составляет 2,4 мкА, напряжение U= 50 мВ, а электропроводности магниторезистивных ячеек отрегулированы так, что (G_{1+}-G_{1-})= 56 мкСм, (G_{2+}-G_{2-})= 24 мкСм, (G_{3+}-G_{3-})= -62 мкСм? Указано значение уставки (G_{П+}-G_{П-})= 64 мкСм.

Оцените плотность записи информации в магниторезистивном ОЗУ, в котором оптимизированная ячейка памяти имеет размеры: 780 х 720 нм

Оцените плотность (в Мбит/см2) записи информации в магниторезистивном ОЗУ 2-го поколения, в котором ключевые транзисторы имеют размеры:150 \times 90 нм

Какую логическую функцию реализует сеть наномагнитов, показанная на рисунке и каким будет выход F этой сети при заданных значениях входных переменных A=0, B=1, C=0, D=1, E=1? Темным тоном выделены ферромагнитные наноэлементы с фиксированным направлением намагниченности.

Рассчитайте степень поляризации электрического тока в ферромагнетике, если составляющая i_{\uparrow} этого тока, переносимая электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля, в a=5 раз превышает составляющую i_{\downarrow} этого тока, переносимую электронами со спином, ориентированным против магнитного поля.

Сколько часов нужно для экспонирования в электронолитографическом комплексе изображения шаблона одного из топологических слоев сверхбольшой интегральной схемы (СБИС), состоящего из 160 млн. прямоугольников, если: на экспонирование одного прямоугольника требуется 3,2 мкс, а на пластине размещается 180 СБИС? Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Какие размеры имеет изображение участка сканирования размером 7х7 нм при увеличении 1200000х?

Какая скорость преобразования аналоговых сигналов в цифровые коды с использованием АЦП конвейерного типа нужна: при считывании видеосигналов с 18-мегапиксельной фоточувствительной матрицы с частотой 60 кадров/с? (ответ укажите в миллиардах c точностью до 2-х знаков после запятой)

Оцените минимальный размер элементов (в нм), которые можно сформировать с помощью фотолитографического процесса при применении: эксимерных лазеров на Kr (\lambda = 248) и иммерсионной жидкости с показателем преломления 1,4

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (эВ) с эффективной массой 0,096 m_e в идеализированной квантовой линии, если ее размеры составляют 1,5х2 нм. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Интеллектуальный наноэлектромеханический гироскоп-акселерометр обеспечивает временную стабильность положения оси ориентации 8*10^{-5}\;^{\circ}\!/\text{ч} от начального направления. Рассчитайте предельное отклонение его оси от начального направления при условиях: гироскоп находится на борту межпланетного космического корабля, приближающегося к Юпитеру спустя 3,5 года после старта

Считая линейной зависимость ширины запрещенной зоны энергий \Delta E в смешанных кристаллах Ga_{1-х}Al_хAs от молярной доли х алюминия, рассчитайте ширину (эВ) запрещенной зоны кристаллов: Ga_{0,95}Al_{0,05}As. Ответ введите с точностью до третьего знака после запятой.

На показана структура одного из участков приемного встречно-штыревого преобразователя в селекторе системы радиоидентификации багажа с фазоманипулированными сигналами. По аналогии с установите, на какой двоичный код "откликнется" соответствующий селектор.

При использовании технологии локального нагрева участка записи последний проходит под лазерным нагревателем на протяжении короткого времени. Рассчитайте время (в нс) нагрева при условиях если скорость вращения магнитного диска составляет 5400 оборотов/мин., радиус магнитной дорожки 25 мм, а ширина лазерного пучка 680 нм. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Во сколько раз составляющая i_{\uparrow} электрического тока в ферромагнетике, переносимая электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля, превышает составляющую i_{\downarrow} этого тока, переносимую электронами со спином, ориентированным против магнитного поля, если степень поляризации этого тока P=40\%?

Оцените плотность (в Мбит/см2) записи информации в магниторезистивном ОЗУ 2-го поколения, в котором ключевые транзисторы имеют размеры:300 \times 200 нм

Какова продолжительность периода считывания информации в трековой памяти, если скорость перемещения доменов в ферромагнитной нанопроволоке составляет \nu= 100 м/с, а длина каждого домена d= 100 нм?

Каков сигнал на выходе магниторезистивного порогового вентиля при входах x_1=1,x_2=0,x_3=1, если пороговый ток СТП составляет 2,4 мкА, напряжение U= 50 мВ, а электропроводности магниторезистивных ячеек отрегулированы так, что (G_{1+}-G_{1-})= 56 мкСм, (G_{2+}-G_{2-})= 24 мкСм, (G_{3+}-G_{3-})= -62 мкСм? Указано значение уставки (G_{П+}-G_{П-})= 40 мкСм.

Во сколько раз возрастет частота собственных колебаний упругой микроэлектромеханической перекладины, если: ее толщину уменьшить в 2,5 раза, а длину в 2 раза? Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Площадь кристалла программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС) в k раз превышает площадь, занятую программируемыми логическими матрицами. Какая площадь (кв. мкм.) приходится в среднем на один эквивалентный логический вентиль, если микросхема из N таких вентилей размещается на кристалле площадью S? N = 5*105; S = 7х7 мм2 при k = 8? Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Вычислите длину волны де Бройля (в нм) для электронов проводимости в металле при комнатной температуре. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Каждые "завоеванные" дополнительные 10 ГГц частотного диапазона позволяют каждую секунду передавать/принимать дополнительно 1 Гбит информации. Через ЕHF канал радиосвязи информация передавалась на волне 1,75 мм. С помощью следующего поколения гетеротранзисторов удалось перейти на субмиллиметровую волну 857 мкм. На сколько Гбит/с выросла скорость передачи данных в этом канале? Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Одна ячейка наноэлектронной флеш-памяти с зарядовыми ловушками занимает площадь примерно 3200 нм2. Площадь кристалла памяти в k раз превышает площадь, занятую матрицами памяти. Какой площади (в кв. мм.) кристалл требуется для реализации микросхемы памяти на 256 Мбит при k = 6? Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Какие размеры имеет изображение участка сканирования размером 7х7 нм при увеличении 300000х?

Рассчитайте значение минимальной энергии электрона (мэВ) с эффективной массой 0,218 m_e в идеализированной квантовой точке, если ее размеры составляют 3х4х6 нм.

Рассчитайте электрический потенциал (в мВ) наноостровка одноэлектронного транзистора с двумя затворами при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}1}, C_{\textit{З}2}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданных напряжениях на затворах (U_{\textit{З}1},U_{\textit{З}2}) и между истоком и стоком (U). C_{\textit{З}1} = 4*10{-19}\Phi; C_{\textit{З}2} = 5*10{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 8*10{-19}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 6*10{-19}\Phi; U = 40 \text{}; U_{\textit{З}1} = U_{\textit{З}2} = 50 \text{}.

При ПТН 200 нм на кристалле кремния размещали в среднем 2*104 МДП транзисторов/мм2. Рассчитайте возможную плотность транзисторов: при ПТН 32 нм

Рассчитайте, сколько транзисторов (не учитывая блоки коммутации) имеет фоточувствительная наноэлектронная КМДП матрица: размером 1024 х 1372 пикселя

Сколько транзисторов входят в состав матрицы динамической памяти на 4 Мбита? (ответ укажите в тысячах).

Рассчитайте величину электрического тока (пА), который протекает сквозь наноэлектромеханический транзистор, изображенный на рисунке, если известна частота его колебаний f: f = 85 МГц Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Скорость распространения поверхностной акустической волны (ПАВ) составляет 2860 м/с, рассчитайте максимальную частоту ПАВ (ГГц), если для изготовления встречно-штыревого преобразователя применяют технологию с проектно-технологической нормой 32 нм. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Рассчитайте плотность записи информации на магнитный диск, если известны ширина магнитных дорожек s, длина каждого бита на дорожке l и расстояние между дорожками d. d = 64 нм, l = 75 нм, s = 175 нм.

При использовании технологии локального нагрева участка записи последний проходит под лазерным нагревателем на протяжении короткого времени. Рассчитайте время (в нс) нагрева при условиях если скорость вращения магнитного диска составляет 7200 оборотов/мин., радиус магнитной дорожки 35 мм, а ширина лазерного пучка 850 нм. Ответ введите с точностью до первого знака после запятой.

Оцените теоретически возможную плотность записи информации на магнитный диск, в котором магнитожесткий запоминающий слой сформирован в виде массива наностолбиков, если диаметр наностолбиков составляет 30 нм, а расстояние между ними 15 нм

Рассчитайте степень поляризации электрического тока в ферромагнетике, если составляющая i_{\uparrow} этого тока, переносимая электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля, в a=18 раз превышает составляющую i_{\downarrow} этого тока, переносимую электронами со спином, ориентированным против магнитного поля.

Через пленочный проводник из намагниченного ферромагнетика протекает спин-поляризованный электрический ток i= 1,2 мА, в котором составляющая i_{\downarrow}, переносимая электронами со спином, ориентированным против магнитного поля, в a= 9,5 раз меньше составляющей i_{\uparrow}, переносимой электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля. Рассчитайте степень поляризации этого тока и соответствующий ему магнитный спин-ток.

Во входном ферромагнитном наноэлементе (ФНЭ) логики на наномагнитах 2-го поколения "свободный" ферромагнитный слой имеет размеры a\times b\times h(нм). Принимая, что для его перемагничивания из одного направления в противоположное требуется магнитный момент 2\mu_Б на каждый атом этого элемента (\mu_Б– магнетон Бора), рассчитайте магнитный момент, который должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи. Плотность материала, из которого состоит "свободный" слой, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 106 а.е.м.a= 120 нм, b= 100 нм, h=20 нм,рассчитайте величину магнитного спин-тока, необходимую для перемагничивания "свободного" ферромагнитного слоя за время \Delta t= 200 пс, а также соответствующую величину спин-поляризованного электрического тока, если степень его поляризации равна P= 60\%.

Используя результаты предыдущего упражнения, оцените порог чувствительности сенсора на кантилевере, считая, что можно надежно фиксировать изменение частоты на 10 Гц, а частота изменяется по закону \Delta f/f=-sqrt{\Delta m/m}, где m – масса чувствительной зоны кантилевера, \Delta m – масса частицы, которая к ней присоединилась. Размеры кантилевера заданы: длина 80 мкм; ширина 10 мкм; толщина 1 мкм

Вычислите длину волны де Бройля для электронов с энергией 10 кэВ. Ответ (в пм) введите в виде целого числа.

Площадь кристалла наноэлектронной памяти на элементах с изменением фазового состояния 6х8 мм2 в k раз превышает площадь, занятую матрицами памяти. Какую площадь (кв. нм.) занимает одна ячейка такой памяти, если микросхема имеет объем памяти 128 Мбит при k = 6?

Рассчитайте, во сколько раз уменьшается электрическое сопротивление туннельной магниторезистивной сверхрешетки из прослоек "ферромагнитный металл/диэлектрик" при наличии насыщающего магнитного поля по сравнению с сопротивлением при отсутствии магнитного поля в случае, если соотношение \alpha=\rho_{\downarrow}:\rho_{\uparrow} удельных сопротивлений ферромагнетика для электронов проводимости со спином, ориентированным против и вдоль направления намагниченности, равно 14, соотношение электрических сопротивлений туннельных переходов \beta=R_T:r_T = 10 = 24, а соотношение \gamma=r_T:r = 25. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Во сколько раз составляющая i_{\uparrow} электрического тока в ферромагнетике, переносимая электронами со спином, ориентированным в направлении магнитного поля, превышает составляющую i_{\downarrow} этого тока, переносимую электронами со спином, ориентированным против магнитного поля, если степень поляризации этого тока P= 80\%?

Ферромагнитный запоминающий элемент имеет форму цилиндра диаметром D= 20 нм и высотой h= 50 нм. Оценочно принимаем, что для его перемагничивания из одного направления в другое надо перенести магнитный момент, равный 2\mu_Б(\mu_Б– магнетон Бора), на каждый из атомов этого элемента. Считая, что плотность материала, из которого сформирован запоминающий элемент, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 102 а.е.м., оцените, какой величины магнитный момент должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи, рассчитайте величину спин-поляризованного электрического тока, необходимую для перемагничивания запоминающего элемента за время 1 нс, если степень поляризации тока равна P=30\%

Во входном ферромагнитном наноэлементе (ФНЭ) логики на наномагнитах 2-го поколения "свободный" ферромагнитный слой имеет размеры a\times b\times h(нм). Принимая, что для его перемагничивания из одного направления в противоположное требуется магнитный момент 2\mu_Б на каждый атом этого элемента (\mu_Б– магнетон Бора), рассчитайте магнитный момент, который должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи. Плотность материала, из которого состоит "свободный" слой, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 106 а.е.м.a= 220 нм, b= 250 нм, h=32 нм,рассчитайте величину магнитного спин-тока, необходимую для перемагничивания "свободного" ферромагнитного слоя за время \Delta t= 1,2 нс, а также соответствующую величину спин-поляризованного электрического тока, если степень его поляризации равна P= 40\%.

С помощью зондового наноструктурирования задумали сформировать наноразмерное изображение эмблемы и названия фирмы. Для этого острием нанозонда СТМ надо переместить N атомов и молекул. Сколько часов работы СТМ требуется для этого, если на перемещение одного атома (молекулы) и на контроль правильности перемещения в среднем затрачивается t секунд? N = 10000; t = 5 c. Ответ введите с точностью до одного знака после запятой.

Свет какой длины волны (нм) излучает светодиод, в гетероструктуре которого относительно узкозонная область выполнена из полупроводника: GaAs_{0,15}P_{0,85} с шириной запрещенной зоны 2,16 эВ?

Определите, какую логическую функцию выполняет приведенная схема из двух спиновых вентилей СВ8.

Какая скорость преобразования аналоговых сигналов в цифровые коды с использованием АЦП конвейерного типа нужна: для "оцифровки" в реальном времени радиосигналов с несущей частотой 400 МГц? (ответ укажите в миллионах)

Рассчитайте тепловую мощность (Вт), которая в среднем выделяется на 1 мм2 площади СБИС, при известных значениях напряжения питания U, среднего количества N транзисторов на этой площади, тактовой частоты f, суммарной электрической емкости C, на которую нагружен выход транзистора, и коэффициенте C: U = 5 \text{ B}; N = 10^4; f = 10^8 \text{ Гц}; C = 50 \text{ пФ}; C = 0,25.

Сколько транзисторов входят в состав матрицы динамической памяти на 1 Мбит? (ответ укажите в тысячах).

Рассчитайте, во сколько раз уменьшается электрическое сопротивление магниторезистивной сверхрешетки из прослоек "ферромагнитный металл/нормальный металл" при наличии насыщающего магнитного поля по сравнению с сопротивлением при отсутствии магнитного поля в случае, если соотношение \alpha=\rho_{\downarrow}:\rho_{\uparrow} удельных сопротивлений ферромагнетика для электронов проводимости со спином, ориентированным против и вдоль направления намагниченности, равно 14. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Какова продолжительность периода считывания информации в трековой памяти, если скорость перемещения доменов в ферромагнитной нанопроволоке составляет \nu= 120 м/с, а длина каждого домена d= 60 нм?

Во входном ферромагнитном наноэлементе (ФНЭ) логики на наномагнитах 2-го поколения "свободный" ферромагнитный слой имеет размеры a\times b\times h(нм). Принимая, что для его перемагничивания из одного направления в противоположное требуется магнитный момент 2\mu_Б на каждый атом этого элемента (\mu_Б– магнетон Бора), рассчитайте магнитный момент, который должен быть перенесен спин-поляризованным электрическим током записи. Плотность материала, из которого состоит "свободный" слой, составляет 9800 кг/м3, а средняя масса атомов 106 а.е.м.a= 250 нм, b= 300 нм, h=36 нм.

Рассчитайте кулоновский потенциал (мВ) для наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) при условии, что сам наноостровок является электрически нейтральным. C_{\textit{З}} = 6,2*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10^{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 8*10^{-19}\Phi.

Рассчитайте электрический потенциал наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) и заданных напряжениях на затворе (U_{\textit{З}}) и между истоком и стоком (U). Будет ли происходить в этих условиях туннелирование электрона из истока на наноостровок? C_{\textit{З}} = 5*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = C_{\textit{ОС}} = 10^{-18}\Phi; U = 60 \text{ мВ}; U_{\textit{З}} = 10 \text{ мВ}.

Рассчитайте массу (в мкг) мышьяка в пленке GaAs толщиной 100 моноатомных слоев и площадью 25х25 мм2.

Рассчитайте, во сколько раз уменьшается электрическое сопротивление магниторезистивной сверхрешетки из прослоек "ферромагнитный металл/нормальный металл" при наличии насыщающего магнитного поля по сравнению с сопротивлением при отсутствии магнитного поля в случае, если соотношение \alpha=\rho_{\downarrow}:\rho_{\uparrow} удельных сопротивлений ферромагнетика для электронов проводимости со спином, ориентированным против и вдоль направления намагниченности, равно 35. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.

Начертите схему и кратко опишите работу фоточувствительной ячейки наноэлектронной КМДП матрицы. Рассчитайте, сколько тактов имеет последовательность видеоимпульсов, считанная с фоточувствительной КМДП матрицы размером 1024 х 1372 пикселя

Рассчитайте кулоновский потенциал (в мВ) для наноостровка одноэлектронного транзистора при известных значениях электрических емкостей между наноостровком и электродами (C_{\textit{З}}, C_{\textit{ИО}} и C_{\textit{ОС}}) при условии, что на наноостровке уже находится один избыточный электрон. C_{\textit{З}} = 6,2*10^{-19}\Phi; C_{\textit{ИО}} = 10{-18}\Phi; C_{\textit{ОС}} = 8*10^{-19}\Phi.

Рассчитайте, сколько транзисторов (не учитывая блоки коммутации) имеет фоточувствительная наноэлектронная КМДП матрица: размером 128 х 180 пикселей

При ПТН 200 нм на кристалле кремния размещали в среднем 2*104 МДП транзисторов/мм2. Рассчитайте возможную плотность транзисторов: при ПТН 130 нм

Размер антенны радиолокатора в диапазоне супервысоких частот и выше должен в 30 раз превосходить длину радиоволны, на которой он работает, оцените размер антенны радиолокатора, который работает на частотах 23,6-27,5 ГГц. (ответ введите в см).

Шаблон сверхбольшой интегральной схемы (СБИС) изготовили на пластине из карбида кремния с ТКЛР 2,77*10-6/^{\circ}C, нанопечать производят на пластину кремния с ТКЛР 2,98*10-6/^{\circ}C. Вычислите максимальное смещение изображения (в мкм), если диаметр пластины кремния 150 мм, а во время нанопечати пластины нагревают от 20 ^{\circ}C до 120 ^{\circ}C. Ответ введите с точностью до второго знака после запятой.