Progetto di una cavità Fabry-Perot basata su nanocluster di silicio drogati con erbio

ix INTRODUZIONE L’invenzione del primo transistor, avvenuta nei laboratori Bell nel 1947, e la realizzazione dodici anni dopo del primo circuito integrato sia da parte della Texas Instruments che della Fairchild Company, hanno rivoluzionato l’industria elettronica, e sancito la nascita della microelettronica. Nel 1965 Gordon Moore, fondatore della Intel, pubblicò un articolo circa l’andamento del livello di integrazione dei circuiti in cui in base all’osservazione statistica di alcuni dati riguardanti l’evoluzione dell’industria microelettronica, scoprì che il numero di componenti che potevano essere integrati all’interno di un chip di dimensioni pari ad un pollice quadrato, raddoppiava ogni dodici mesi. In realtà egli era interessato alla curva costi/ livello di integrazione, poiché aveva notato che i circuiti elettronici di tutti i tipi avrebbero avuto dei costi minori se essi fossero stati integrati in numero sempre maggiore. Ovviamente un numero maggiore di componenti sullo stesso chip, aumenta anche la capacità computazionale di quest’ultimo e quindi anche la sfera delle applicazioni. Per aumentare il livello di integrazione, tuttavia, le tecnologie, come ad esempio la litografia, devono essere in grado di definire interconnessioni di dimensioni via via sempre più ridotte e permettere la realizzazione di dispositivi submicrometrici. Tuttavia maggiore è il numero dei dispositivi da integrare sullo stesso chip, più lunghe saranno le interconnessioni che serviranno per distribuire il segnale di clock e gli altri segnali. In figura 1 è riportato a titolo di esempio l’andamento della lunghezza totale delle interconnessioni su un’area attiva di 1cm2 in funzione dell’anno di produzione. Come si nota dalla figura, attualmente su un’area di chip pari a 1cm2 ci sono migliaia di chilometri di sottili piste di interconnessione. Assumendo un valore della resistività costante, l’aumento della lunghezza totale di interconnessione produce un enorme aumento della resistenza, inoltre problemi come il sovrariscaldamento, causato dalla maggiore potenza dissipata, e i ritardi nella trasmissione dei segnali, che aumentano