Systèmes intégrés sous vide (Technologie VIS)
La technologie de production des systèmes intégrés sous vide (VIS) est basée sur la recherche fondamentale sur les dispositifs à émission de champ, menée par une équipe de scientifiques sous la direction du Dr Vladimir Zasemkov depuis 1986.
Après plus de 30 ans de recherche fondamentale, de grands progrès ont été réalisés dans la formation d'une nouvelle base de composants et de la base structurelle et technologique des systèmes intégrés sous vide. Des micropuces d'une nouvelle génération, supérieures à toutes les puces semi-conductrices actuelles en termes de qualité et d'autres paramètres clés, ont été conçues.
Les éléments VIS combinent tous les avantages de l'électronique à émission (haute vitesse, absence d'auto-bruit, etc.) et de l'électronique à semi-conducteurs (petites dimensions, faible consommation d'énergie).
Les principaux processus technologiques de VIS sont réalisés au sein d'un seul cycle technologique. L'application d'une nouvelle base de composants n'est pas seulement un paramètre fonctionnel élargi des dispositifs électroniques modernes, mais nous permet également de commencer à concevoir une toute nouvelle architecture de dispositifs électroniques.
Passer à la technologie VIS est un nouvel âge dans le monde de l'électronique moderne et la prochaine étape de son développement évolutif.
INTELLIGENCE ARTIFICIELLE
L'utilisation d'une nouvelle base de composants électroniques sous vide offre l'opportunité de modifier le principe initial de fonctionnement des micropuces, c'est-à-dire de passer de l'architecture des systèmes binaires à des matrices intelligentes, construites sur une architecture neuromorphique similaire à la structure du cerveau. Un cerveau humain, contenant environ 1 milliard de neurones, où chaque neurone est connecté à des milliers de cellules identiques, exécute des opérations relativement simples, représentant une unité de traitement factuellement parfaite, concurrente et probablement analogique. L'ordinateur le plus avancé est difficile à comparer avec un cerveau humain, et ce n'est pas à cause du nombre gigantesque de cellules neuronales logiques. La différence fondamentale réside dans la méthode de traitement de l'information, le niveau élevé de concurrence et la liaison entre les neurones. De plus, les données des réseaux neuronaux ne sont pas contenues dans une unité de mémoire séparée, comme dans un ordinateur traditionnel, elles sont distribuées, stockées et contenues sous forme de coefficient de pondération. Les opérations de calcul et de commutation sont combinées dans les réseaux neuronaux.
Le développement de la technologie de production de matrices intelligentes basée sur la technologie VIS permettra de fabriquer un calculateur qui pourra être implanté dans n'importe quelle puce pour modifier tous les paramètres d'un dispositif.
L'électronique franchira un nouveau niveau et soutiendra la création de systèmes complets d'intelligence artificielle.
Historique
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1 Les ingénieurs de VITIM sont la première équipe au monde à fabriquer des écrans cathodoluminescents basés sur une matrice de micropoints de silicium en 1986. Le pas de pixel du prototype d'écran sur substrat de silicium, produit en 1988, était de 6 microns, ce qui correspondait à une résolution de 4 233 ppi. Un écran de norme SVGA (800x600) mesurait 4,8 x 3,8 mm, ce qui signifie que l'écran pour la norme 4K plein cadre actuelle (4096 x 3072 pixels) ne mesurerait que 3 cm en diagonale.
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2 En 1991, sous la technologie sous vide VITIM, nos ingénieurs ont produit le prototype d'un écran à émission de champ sur un substrat de verre. Il utilisait un film de carbone (également connu sous le nom de graphène) comme matériau d'émission. Une matrice d'affichage de 160x200 pixels a été fixée sur un substrat de verre de taille 60x4. Chaque pixel contenait 3 fragments d'éclairage de 50x150 microns (système RVB). La matrice elle-même était placée dans un boîtier hermétique. Le présent développement a été réalisé pour un programme d'exploration spatiale.
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3 En 1993, le prototype d'écran FED, fabriqué selon la technologie VITIM avec des cathodes en graphène, a été présenté à la conférence internationale sur la microélectronique sous vide (IVMC-93) à Newport, États-Unis, et a suscité beaucoup d'enthousiasme parmi les professionnels.
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4 Le premier écran à émission de champ fonctionne toujours, bien qu'il ait récemment célébré son 25e anniversaire!
Réalisations
La technologie VIS a déjà conquis une reconnaissance mondiale. Des dizaines de rapports ont été publiés et présentés lors de conférences scientifiques internationales. Les principales solutions techniques sont brevetées : plus de 20 certificats de paternité et 24 brevets.
Les résultats des travaux de recherche, de conception et de développement ont été adoptés dans plusieurs entreprises de l'industrie électronique.
- Technologie de production d'un indicateur plat avec source d'électrons à émission de champ;
- Développement et production d'échantillons expérimentaux d'écrans à matrice cathodoluminescente à émission de champ;
- Production d'une source d'ions coaxiale-symétrique pour le gravure par faisceau d'ions pour structures microélectroniques;
- Études d'ingénierie de conception et technologique et production de résistances en film;
- Conception et recherche de cathodes à émission de champ matricielles revêtues;
- Production d'un indicateur plat avec source d'émission de champ matricielle sur la base d'une structure semi-conductrice;
- Développement d'un indicateur cathodoluminescent matriciel basé sur l'émission de champ;
- Production et recherche des propriétés des dispositifs microélectroniques sous vide.