Sistemi integrati sottovuoto (Tecnologia VIS)

La tecnologia di produzione dei Sistemi Integrati Sottovuoto (VIS) si basa sulla ricerca fondamentale sui dispositivi a emissione di campo, condotta da un team di scienziati sotto la guida del Dr. Vladimir Zasemkov dal 1986.

Per oltre 30 anni di ricerca fondamentale, sono stati compiuti grandi progressi nella formazione di una nuova base di componenti e della base strutturale e tecnologica dei sistemi integrati sottovuoto. Sono stati progettati microchip di nuova generazione, superiori a tutti gli attuali chip a semiconduttore in termini di qualità e altri parametri chiave.

Gli elementi VIS combinano tutti i vantaggi dell'elettronica a emissione (alta velocità, assenza di auto-rumore, ecc.) e a semiconduttore (piccole dimensioni, basso consumo energetico).

I principali processi tecnologici di VIS vengono eseguiti all'interno di un singolo ciclo tecnologico. L'applicazione di una nuova base di componenti non solo è un parametro funzionale ampliato dei dispositivi elettronici moderni, ma ci consente anche di iniziare a progettare un'architettura completamente nuova di dispositivi elettronici.

Passare alla tecnologia VIS è una nuova era nel mondo dell'elettronica moderna e il passo successivo del suo sviluppo evolutivo.

Analisi dello sviluppo della produzione microelettronica
Giustificazione scientifica e tecnica della base di componenti elettronici VITIM-1
Creazione di matrici fotoniche

INTELLIGENZA ARTIFICIALE

L'uso di una nuova base di componenti elettronici sottovuoto offre l'opportunità di cambiare il principio iniziale di funzionamento dei microchip, cioè di passare dall'architettura dei sistemi binari a matrici intelligenti, costruite su architettura neuromorfica simile alla struttura del cervello. Un cervello umano, contenente circa 1 miliardo di neuroni, dove ogni neurone è collegato a migliaia di cellule identiche, esegue operazioni relativamente semplici, rappresentando un'unità di elaborazione fattualmente perfetta, concorrente e probabilmente analogica. Il computer più avanzato è difficile da paragonare a un cervello umano, e questo non è dovuto al numero gigantesco di cellule neuronali logiche. La differenza fondamentale sta nel metodo di elaborazione delle informazioni, nell'eccezionale livello di concorrenza e nel collegamento tra i neuroni. Inoltre, i dati delle reti neurali non sono contenuti in un'unità di memoria separata, come in un computer tradizionale, ma sono distribuiti, memorizzati e contenuti sotto forma di coefficiente di peso. Le operazioni di calcolo e commutazione sono combinate nelle reti neurali.

Lo sviluppo della tecnologia di produzione di matrici intelligenti basata sulla tecnologia VIS consentirà di produrre una macchina per calcoli numerici che può essere impiantata in qualsiasi chip per modificare tutti i parametri di un dispositivo.

L'elettronica farà un passo verso un nuovo livello e supporterà la creazione di sistemi completi di intelletto artificiale.

Storia

  • 1 Gli ingegneri di VITIM sono il primo team al mondo a realizzare display catodoluminescenti basati sulla matrice di micropunti di silicio nel 1986. Il passo dei pixel del prototipo di display su substrato di silicio, prodotto nel 1988, era di 6 micron, che corrispondeva a una risoluzione di 4.233 ppi. Un display dello standard SVGA (800x600) aveva dimensioni di 4,8 x 3,8 mm, il che significa che il display per l'attuale standard 4K full-frame (4096 x 3072 pixel) sarebbe grande solo 3 cm in diagonale.

  • 2 Nel 1991, con la tecnologia sottovuoto VITIM, i nostri ingegneri hanno prodotto il prototipo di un display a emissione di campo su substrato di vetro. Utilizzava una pellicola di carbonio (nota anche come grafene) come materiale di emissione. Una matrice di display di 160x200 pixel è stata fissata a un substrato di vetro di dimensioni 60x4. Ogni pixel conteneva 3 frammenti luminosi di 50x150 micron (sistema RGB). La matrice stessa era posizionata in un involucro ermetico. Il presente sviluppo è stato realizzato per un programma di esplorazione spaziale.

  • 3 Nel 1993, il prototipo di display FED, realizzato con la tecnologia VITIM con catodi in grafene, è stato presentato alla conferenza internazionale sulla microelettronica sottovuoto (IVMC-93) a Newport, USA, e ha suscitato molto scalpore tra i professionisti.

  • 4 Il primo display a emissione di campo è ancora operativo nonostante abbia recentemente celebrato il suo 25° anniversario!

Successi

La tecnologia VIS ha già ottenuto riconoscimenti globali. Dozzine di rapporti sono stati pubblicati e presentati a conferenze scientifiche internazionali. Le principali soluzioni tecniche sono brevettate: più di 20 certificati di paternità e 24 brevetti.

I risultati dei lavori di ricerca, progettazione e sviluppo sono stati adottati in diverse aziende dell'industria elettronica.

  • Tecnologia di produzione di un indicatore piatto con fonte di elettroni a emissione di campo;
  • Sviluppo e produzione di campioni sperimentali di display a matrice catodoluminescente a emissione di campo;
  • Produzione di una fonte di ioni coassiale-simmetrica per l'incisione a fascio ionico per strutture microelettroniche;
  • Studi di ingegneria progettuale e tecnologica e produzione di resistori a film;
  • Progettazione e ricerca di catodi a emissione di campo a matrice rivestita;
  • Produzione di indicatore piatto con fonte di emissione di campo a matrice basata su struttura a semiconduttore;
  • Sviluppo di indicatore catodoluminescente a matrice basato sull'emissione di campo;
  • Produzione e ricerca delle proprietà di dispositivi microelettronici sottovuoto.