В книге определены цели, задачи, а также настоящее и возможное будущее наноэлектроники.
Представлена новая концепция проектирования вычислительных 3D наносистем, а концепция переходной схемотехники, которая приходит на смену транзисторной схемотехнике. Рассмотрены перспективы создания и применения трехмерных переходных электронных систем.
Разработана качественно новая теория переходной схемотехники, охватывающая различные типы наноструктур.
Дано определение математической модели элемента переходной схемотехники.
Разработан математический аппарат для синтеза математических моделей переходной схемотехники и их визуализации.
Описана структура проекта синтеза и моделирования 3D элементов кремниевой переходной схемотехники, их проблемы и возможности.
Описаны этапы создания системы базовых элементов твердотельной переходной наносхемотехники для 3D СБИС.
Даны рекомендации по разработке математического и компьютерного моделирования 3D наноструктур элементов твердотельной переходной схемотехники.
Создана база математических моделей для 3D наноструктур переходной схемотехники любой размерности, соответствующая новой системе оптимальных элементов и схем твердотельной наноэлектроники.
Проведено экспериментальное 2D и 3D моделирование физических процессов различных кремниевых наноструктур размерностью от 2 до 8 с минимальным топологическим размером 20 нм и 10 нм и толщиной базы 3 нм.
Определена система параметров, обеспечивающих их работоспособность в системе, содержащей элементы 3D СБИС с максимальной информационной плотностью.
Представлена идеология «виртуальной фабрики» наноструктур, когда разработчик способен еще до изготовления нового полупроводникового прибора (структуры элемента переходной схемотехники) оценивать его характеристики и работоспособность, а также использовать интерактивное физическое моделирование для оптимизации его параметров.
Получены работоспособные биполярные, МОПи БиМОП-интеллектуальные (логические и памяти) наноструктуры переходной кремниевой схемотехники (со средней задержкой 40−50 ис, что сможет поднять рабочую частоту устройств компьютеров до 1010 Гц), которые могут быть рекомендованы для использования в 3D СБИС с максимальной информационной плотностью (Ю10 вентилей на см2).
Сравнение наноструктур различных переходных схемотехник выявило удивительное сходство математических моделей наносистем различной природы. Это еще раз подтверждает часто звучащий из уст философов тезис, что мир построен по принципу аналогий: математики бы сказали — по оптимальным законам, а романтики — по законам красоты и гармонии. И все они, судя по всему, правы.
