Da ele TRÔNICA a x TRÔNICA

1. Da eleTRÔNICA a xTRÔNICA por J. Américo Moura JUAZEIRO - BA Prof. José Américo Moura Ago/2010

2. Hoje, como estamos? ELETRÔNICA OPTO-ELETRÔNICA FOTÔNICA SPINTRÔNICA NANOELETRÔNICA “ORGANO”TRÔNICA ... xTRÔNICA Prof. José Américo Moura Ago/2010

3. ELETRÔNICA Como começou? • A história da eletrônica é a história do Século XX. • Trêscomponentesprincipais: • as válvulas • os transistores e • os circuitos integrados Prof. José Américo Moura Ago/2010

4. ELETRÔNICA Como começou? • As válvulas • 1883- Thomas Alva Edison : elétronsfluem de um metal para o outro no vácuo – efeito Edison • 1904, - John Fleming – aplicou o efeito Edison e criou o “tuboeletrônico” com doiselementos - o diodo. • 1906 - Lee De Forest criou o “tubo” com 03 elementos - o triodo. Prof. José Américo Moura Ago/2010

5. ELETRÔNICA Como começou? • As válvulas • Estes dispositivosforamosprimeiros a manipularemossinaiselétricosde modoquepudessem ser: • amplificados, e • transmitidos Prof. José Américo Moura Ago/2010

6. ELETRÔNICA Como começou? • As válvulas - aplicações • rádio – comunicações (RC). • 1896 – telegráfo sem fio - Marconi • 1901 – RC de longa distância • 1918 – receptor super-heterodino • 1935 – modulador FM • televisão • tubo de raios catódicos (CRT) – Bell Labs Prof. José Américo Moura Ago/2010

7. ELETRÔNICA Como começou? • As válvulas - aplicações • televisão • tubo de raios catódicos (CRT) – Bell Labs • RADAR • tubo de raios catódicos (CRT) – Bell Labs • primeiroscomputadores • tubo de raios catódicos (CRT) – Bell Labs Prof. José Américo Moura Ago/2010

8. ELETRÔNICA Como começou? • As válvulas - aplicações • primeiroscomputadores – depoisdaguerra • grandes demais...... impraticável!!! Prof. José Américo Moura Ago/2010

9. ELETRÔNICA Como começou? • os transistores • 1947 – invenção do transistor – Bell Labs • John Bardeen, • Walter Brattain, • William Shockley ...poucos tinham a percepção de como esta descoberta mudaria o mundo.!!! Prof. José Américo Moura Ago/2010 received a Nobel prize for their creation, but few could envision how quickly and dramatically the transistor would change the world. The transistor functions like the vacuum tube, but it is tiny by comparison, weighs less, consumes less power, is much more reliable, and is cheaper to manufacture with its combination of metal contacts and semiconductor materials.

10. ELETRÔNICA Como começou? • os transistores • 1947 – invenção do transistor – Bell Labs (John Bardeen, Walter Brattain William Shockley) • funcionam como as válvulas – amplificam sinais • válvulas – tensão. • transistor - corrente Prof. José Américo Moura Ago/2010

11. ELETRÔNICA Como começou? • os transistores - vantagens • pequenos • leves • baixo consumo • baixo custo • alta confiabilidade Prof. José Américo Moura Ago/2010

12. ELETRÔNICA Como começou? • os circuitos integrados - CIs • 1952 – foipropostoporG. W. A. Dummer, • dec. 50 – transistoresproduzidosemmassaemem um único wafer. Prof. José Américo Moura Ago/2010

13. ELETRÔNICA Como começou? • os circuitos integrados - CIs • 1961 – CIs emproduçãoplena Prof. José Américo Moura Ago/2010

14. ELETRÔNICA Como começou? • os circuitos integrados - CIs • 1970’s – primeiro TBJs e CIs digitais. • …… seguidospor: • CIs analógicos (Amp. Ops) • LSI e • VLSI. VLSI sãomilhões de transistoresem um único chip !!! É A mELETRÔNICA Prof. José Américo Moura Ago/2010

15. ELETRÔNICA Como começou? • os circuitos integrados - CIs Prof. José Américo Moura Ago/2010

16. FOTÔNICA Como começou? • A FOTÔNICA contempla: • a geração • emissão • transmissão • modulação • processamento de sinal • chaveamento • amplificação, • e detecção da LUZ Prof. José Américo Moura Ago/2010

17. FOTÔNICA Como começou? • 1960 – invenção do laser. • 1970’s – laser de diodo • – fibrasópticas, • – amplificadores de fibrasópticas, Estes inventosfizeram a revolução das telecomunicações no Século XX. Prof. José Américo Moura Ago/2010

18. FOTÔNICA Como começou? • A FOTÔNICA enfocaespecificamente: • a manipulação das “partículas” daluz - fótons, paracriação de dispositivos e tecnologias de processamento. • A OPTO-ELETRÔNICA enfoca : • osdispositivosquedesenpenhamsimultaneamentefunçõeseletrônicas e ópticas. • e é considerado um ramodafotônica. Prof. José Américo Moura Ago/2010

19. FOTÔNICA -- OPTO-ELETRÔNICA • OPTO-ELETRÔNICA : dispositivos • fotodiodos • fototransistores • fotomultiplicadoras • fotoresistores • e.t.c Prof. José Américo Moura Ago/2010

20. FOTÔNICA -- OPTO-ELETRÔNICA • OPTO-ELETRÔNICA : aplicações Prof. José Américo Moura Ago/2010

21. FOTÔNICA -- OPTO-ELETRÔNICA • OPTO-ELETRÔNICA : aplicações Prof. José Américo Moura Ago/2010

22. SPINTRÔNICA -- O que é? Prof. José Américo Moura Ago/2010

23. SPINTRÔNICA -- O que é? • ELETRÔNICA, o elétron o fóton • FOTÔNICA, elétron - fóton • OPTO-ELETÔNICA, o elétron o ????? • SPINTRÔNICA, Prof. José Américo Moura Ago/2010

24. SPINTRÔNICA -- O que é? • Tambémchamadamagnetoeletrônica. • Tecnologiaque tem como base o SPIN do elétron. (puramente QUÂNTICO) Prof. José Américo Moura Ago/2010

25. SPINTRÔNICA -- Como? • GMR – Magnetoresistênciagigante. • Tecnologiaque tem como base o SPIN do elétron. (puramente QUÂNTICO) Prof. José Américo Moura Ago/2010

26. SPINTRÔNICA -- Como? • GMR – Magnetoresistênciagigante. Prof. José Américo Moura Ago/2010

27. SPINTRÔNICA -- Como? • GMR – Magnetoresistênciagigante. Prof. José Américo Moura Ago/2010

28. SPINTRÔNICA -- Como? • GMR – Magnetoresistênciagigante. Prof. José Américo Moura Ago/2010

29. SPINTRÔNICA -- Como? • GMR – Magnetoresistênciagigante. Prof. José Américo Moura Ago/2010

30. SPINTRÔNICA -- Como? • MRAM – junções de tunelamentomagnético Prof. José Américo Moura Ago/2010

31. SPINTRÔNICA -- Como? • SFET – “spinstor” Prof. José Américo Moura Ago/2010

32. SPINTRÔNICA -- Como? • Demonstrado processador magnético, até 100 vezes mais rápido. • Não perdem dados e são flexíveis Prof. José Américo Moura Ago/2010

33. SPINTRÔNICA -- Como? • Podecombinarlógica, armazenamento e comunicaçãoem um único chip. • spin do elétronsão QUBITS naturais. Prof. José Américo Moura Ago/2010

34. SPINTRÔNICA -- futuro? • computaçãoquântica. Prof. José Américo Moura Ago/2010

35. NANOELETRÔNICA -- O que é? • refere-se aousodananotecnologianoscomponenteseletrônicos. • dimensõesmenoresque100 nm. • dispositivostãopequenosqueosefeitosquânticossobressaem. Prof. José Américo Moura Ago/2010

36. xTRÔNICA -- Onde vamos parar ? • “ORGANO”ELETRÔNICA • a eletrônica dos dispositivosplásticos. Prof. José Américo Moura Ago/2010

37. xTRÔNICA -- Onde vamos parar ? • “ORGANO” SPINTRÔNICA • spintrônica e a eletrônica orgânica, cientistas criaram a primeira memória de computador feita de um material plástico e que utiliza o spin dos elétrons para guardar os dados. Prof. José Américo Moura Ago/2010

38. xTRÔNICA -- Onde vamos parar ? • WBG - ELETRÔNICA • baseada nos semicondutores de gap largo. • dipositivos para: • alta potência, • alta tensão • altas temperaturas e • alta frequência Prof. José Américo Moura Ago/2010

39. xTRÔNICA -- Onde vamos parar ? • WBG - ELETRÔNICA Prof. José Américo Moura Ago/2010

40. xTRÔNICA -- Onde vamos parar ? • WBG - ELETRÔNICA Prof. José Américo Moura Ago/2010

41. xTRÔNICA -- Onde vamos parar ? • WBG - ELETRÔNICA Prof. José Américo Moura Ago/2010

42. Onde vamos parar ? xTRÔNICA -- Prof. José Américo Moura Ago/2010

43. Referências Adachi, Sadao, Properties of group-IV, III-V and II-VI semiconductors, Wiley Series in material for electronics and optoelectronics applications (2005). Fahrner, Wolfgang (Editor), Nanotechnology and Nanoelectronics: Materials, Devices, Measurement Techniques, Springer Berlin Heidelberg (2010). Awschalom,DavidD.,Flatté,Michael E. and Samarth, Nitin, SPINTRONICS, Scientific American, June 2002. Gregg,J. F., Petej,I.,Jouguelet,E. and Dennis,C. Spin electronics—a review, J. Phys. D: Appl. Phys. 35 (2002) R121–R155. Wolf, S. A. , et al. Spintronics: A Spin-Based Electronics Vision for the Future, Science 294, 1488 (2001); Zutic,I. ,Fabian,J. and Sarma S. Das, Spintronics: Fundamentals and applications, REVIEWS OF MODERN PHYSICS, V.76, APRIL 2004. http://ehp.niehs.nih.gov/members/2003/111-5/innovations.html http://www.britannica.com/EBchecked/topic/962484/nanotechnology/236449/Spintronics http://www.britannica.com/EBchecked/topic/183904/electronics/34364/The-semiconductor-revolution http://www.phys.unsw.edu.au/~arh/background/Organic%20Electronics/Organics.html http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=the-diamond-age-of-spintr http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=spintronics http://www.physics.mcgill.ca/~peter/nanoelectronics.htm http://www.sciencedaily.com/releases/2005/05/050509102339.htm http://www.nature.com/nmat/journal/v9/n8/full/nmat2797.html http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=discos-rigidos-gravacao-assistida-campo-eletrico&id=010110100809&ebol=sim http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=demonstrado-processador-magnetico--ate-100-vezes-mais-rapido&id=010110080718 http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/meta.php?meta=Spintr%F4nica http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=memoria-plastico-spin-eletron&id=010110100810&ebol=sim http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=nanotransistores-sonda-sinais-celulas&id=010810100813&ebol=sim http://www.research.ibm.com/research/gmr.html Prof. José Américo Moura Ago/2010

44. OBRIGADO ! Prof. José Américo Moura Ago/2010