Функциональная микроэлектроника


Функциона́льная (микро)электро́ника — одно из современных направлений микроэлектроники, основанное на использовании физических принципов интеграции и динамических неоднородностей, обеспечивающих несхемотехнические принципы работы устройств. Функциональная интеграция обеспечивает работу прибора, как единого целого. Разделение его на элементы приводит к нарушению функционирования[1].

В функциональной микроэлектронике используется взаимодействие потоков электронов со звуковыми волнами в твёрдом теле, оптические явления в твёрдом теле, свойства полупроводников, магнетиков и сверхпроводников в магнитных полях и др[1].

В конце 1970-х годов появилась идея использования динамических неоднородностей в процессах обработки и хранения информации, а также физических принципов интеграции не только числа элементов, но и числа функций, выполняемых микроэлектронным прибором. Первые работы в этой области принадлежат Борисову Б. С., Валиеву К. А., Васенкову А. А., Гуляеву Ю. В., Ерофееву А. А., Лаврищеву В. П., Новикову В. В., Носову Ю. Р., Попкову А. Ф., Пустовойту В. И., Ракитину В. В., Сретенскому В. Н., Стафееву В. И., Федотову Я. А. и другим советским учёным. Изучение принципов обработки и хранения информации с помощью динамических неоднородностей и разработка устройств, действующий на основе полученных знаний, являются основополагающими в процессе формирования нового направления в микроэлектронике — функциональной электроники[2].

В зависимости от типа используемой динамической неоднородности, континуальной среды, той или иной комбинации физических полей или явлений различают такие направления функциональной электроники как:

Щука А. А. в статье «Электроника четвертого поколения — функциональная электроника?»[2] предложил модель устройства функциональной электроники (УФЭ), состоящую из пяти элементов:

УФЭ первого поколения характеризуются тем, что в них используется один вид динамических неоднородностей в одной континуальной среде. Примерами являются линии задержки на ПАВ и память на ЦМД. Ко второму поколению относятся устройства, использующие одновременно динамические неоднородности различной физической природы в различных континуальных средах.