Электроника и наноэлектроника

Министерство образования и науки Российской Федерации
ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Институт энергетики и автоматизированных систем
Кафедра Электроники и микроэлектроники
Тема: “Электроника и наноэлектроника”
Выполнил: студент группы АНБ-14-2
Михайлицын А.С.
Проверила: Асташова Г.В.

Магнитогорск 2015

Содержание

Введение 2
История электронной техники 3
Ранняя электроника 3
Создание электроники 5
Обзор электронной техники 5
Наноэлектроника 7
Будущее восприятие 8

Введение

Электроника является инженерной дисциплиной, которая использует научные знания о поведении и действии электронов, разрабатывает компоненты, устройства, системы, или оборудование (электронные лампы, транзисторы, интегральные схемы и печатные платы), которые использует электроэнергию.

История электронной техники

Электронная техника в профессии возникла из технологических усовершенствований в телеграфной отрасли в конце 1800-х и радио и телефонной промышленности в начале 1900-х. Люди были привлечены к радиотехническим увлечениям вдохновленные этим, сначала приемом, а затем передачей. Многие, кто пошел в вещания в 1920 были только "любители" в период до Первой мировой войны.
Современная дисциплина электронная техника в значительной степени родилась из телефона, радио, телевидения и развития оборудования и большого количества развития электронных систем во время Второй мировой войны радара, эхолота, систем связи и передовых боеприпасов и систем вооружения. В межвоенные годы, предмет был известен как радиотехника и только в конце 1950-х термин электронная техника начал появляться.
Электронные лаборатории (Bell Labs в США например), созданные и субсидируемые крупными корпорациями в отраслях радио, телевидения и телефонной аппаратуры начали штамповать серию электронных достижений. В 1948 году, пришли транзисторы и в 1960 году, СК произвела революцию электронной промышленности. В Великобритании предмет электронной техники стал другим в отличие от электрической техники в университете в 1960 . До этого времени, студенты электронщики и смежных дисциплин, таких как радио и телекоммуникации, приходилось поступать в электротехнической отдел университета, так как в университете не было отдела электроники. Электротехника была ближайшим предметом, с которым могут быть согласованы электронная техника, хотя сходство предметов (за исключением математики и электромагнетизма) продолжалось лишь в течение первого года трехлетнего курса.

Ранняя электроника

В 1893 году, Никола Тесла сделал первую публичную демонстрацию радиосвязи. Обращаясь к Институту Франклина в Филадельфии и Национальной электрической ассоциации света, он описал и продемонстрировал в деталях принципы радиосвязи. В 1896 году, Гульельмо Маркони продолжил развивать практически и широко использовал систему радио. В 1904 году, Джон Амброз Флеминг, первый профессор электротехники в University College London, изобрел первую радио трубку, диод. Один год спустя, в 1906 году, Роберт фон Lieben и Ли Де Форест самостоятельно разработали ламповый усилитель, названный триод.
Началом электроники часто считается, когда Ли Де Форест изобрел вакуумную трубку в 1907. В течение 10 лет, его устройство было использовано в радиопередатчиках и приемниках, а также системах для междугородных телефонных звонков. В 1912 году Эдвин Х. Армстронг изобрел усилитель рекуперации и генератор; он также изобрел приемник супергетеродинного радио и можно считать его отцом современного радио. Вакуумные трубки оставались предпочтительным усилительным устройством в течение 40 лет, пока исследователи, работающие на Уильяма Шокли в Bell Labs, не изобрели транзистор в 1947 г. В последующие годы, транзисторы сделали небольшими портативные радиоприемники или транзисторные радиоприемники, возможно, также позволили построить более мощные универсальные компьютеры. Транзисторы были меньше и требовали более низкое напряжение, чем вакуумная трубка для работы. В межвоенные годы интерес к предмету электроники доминировал во всем мире к радио и, в некоторой степени, телефонным и телеграфным сообщениям. Термины "беспроводная" и "радио" затем используются для обозначения чего-нибудь электронного. Были действительно несколько невоенных применений электроники за пределами радио в то время до появления телевидения. Предмет не был даже предложен в качестве отдельного предмета в университете до примерно 1960.
До Второй мировой войны, этот предмет широко известный как «радиотехника», и в основном был ограничен аспектом связи и радаром, коммерческим радио и ранним телевидением. В это время, изучение радиотехники в университетах могут проводиться только в рамках определенной степени физики. Позже, в послевоенные годы, потребительские устройства начали разрабатываться, поле было расширено, включающее телевизор, современные аудио системы, Hi-Fi и ранние компьютеры и микропроцессоры. В середине-конце 1950-х годов термин радиотехника постепенно уступил имя электронной техники, который затем стал самостоятельным высшим предметом, как правило, учат наряду с электротехникой, с которой он стал ассоциироваться из-за некоторых черт.
До изобретения интегральной схемы в 1959 году, электронные схемы были построены из дискретных компонентов, которыми можно манипулировать вручную. Эти неинтегральные схемы потребляют много места и энергии, были склонны к отказу и были ограничены в скорости, хотя они по-прежнему распространены в простых приложениях. В отличие от этого, в интегральные схемы упаковано большое количество – часто миллионы - крошечных электрических компонентов, в основном транзисторов, в небольшую микросхему размером с монету.

Создание электроники

В области электронной техники, инженеры проектируют и тестируют схемы, которые используют электромагнитные свойства электрических компонентов, такие как резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности, диоды и транзисторы для достижения конкретной функциональности. Схема тюнер, которая позволяет пользователю радиоприемника отфильтровать все, кроме одной станции, это лишь один пример такой схемы.
При проектировании интегральной схемы, электронщики сначала строят схему цепи, которая определяет электрические компоненты и описывает взаимосвязи между ними. После завершения, инженеры VLSI преобразовывают схемы в реальные макеты, которые отображают слои различных проводниковых и полупроводниковых материалов, необходимых для создания цепи. Переход от схемы до макетов может быть сделан с помощью программного обеспечения (см. автоматизацию электронного проектирования), но очень часто требует человеческую тонкую настройку, чтобы уменьшить пространство и потребление энергии. После того, как компоновка будет завершена, она может быть направлена ​​на завод для изготовления.
Интегральные схемы и другие электронные компоненты могут быть собраны на печатных платах, чтобы сформировать более сложные схемы. Сегодня, печатные платы можно найти в большинстве электронных устройств, включая телевизоры, компьютеры и аудио-плееры.

Обзор электронной техники