納米電子技術是指在納米尺寸范圍內(nèi)構(gòu)筑納米和量子器件,集成納米電路,從而實現(xiàn)量子計算機和量子通信系統(tǒng)的信息計算、傳輸與處理的相關技術,其中,納米電子器件是目前納米電子技術發(fā)展的關鍵與核心。現(xiàn)在,納米電子技術正處在蓬勃發(fā)展時期,其最終目標在于立足最新的物理理論和最先進的工藝手段,突破傳統(tǒng)的物理尺寸與技術極限,開發(fā)物質(zhì)潛在的信息和結(jié)構(gòu)潛力,按照全新的概念設計制造納米器件、構(gòu)造電子系統(tǒng),使電子系統(tǒng)的儲存和處理信息能力實現(xiàn)革命性的飛躍。
目前,人們利用納米電子材料和納米光刻技術,已研制出許多納米電子器件,如電子共振隧穿器件(共振二極管 、三極共振隧穿晶體管 、單電子晶體管 、金屬基 、半導體 、納米粒子、單電子靜電計、單電子存儲器 、單電子邏輯電路、金屬基單電子晶體管存儲器、半導體 存儲器、硅納米晶體制造的存儲器、納米浮柵存儲器、納米硅微晶薄膜器件和聚合體電子器件等 。
關于納米電子器件的分類,國內(nèi)外有著不同的看法。根據(jù)納米電子技術的發(fā)展和對未來的預測,一種分法把納米電子器件廣義地分為以下類 :
1 納米級CMOS器件,如絕緣層上硅MOSFET、 異 質(zhì) 結(jié)MOSFET 、 低 溫MOSFET、 雙 極MOSFET等;
2 量子效應器件,如量子干涉器件、量子點器件和諧振隧道器件等;
3 單電子器件,如單電子箱、電容耦合和電阻耦合單電子晶體管、單電子結(jié)陣列、單電子泵、單電子陷阱等;
4 單分子器件,如單電子開關、單原子點接觸器件、單分子開關、分子線、量子效應分子電子器件、電化學分子電子器件等;
5 納米傳感器,如量子隧道傳感器等;
6 納米集成電路,包括納米電子集成電路和納米光電集成電路;
7 納米存儲器,如超高容量納米存儲器、隧道型靜態(tài)隨機存儲器、單電子硅基 存儲器、單電子存儲器、單電子量子存儲器等;
8 納米CMOS混合電路,包括納米CMOS電路和三-四族化合物半導體共振隧道效應電路,納米CMOS電路和單電子納米開關電路,納米CMOS電路和碳納米管電路,納米CMOS電路和人造原子電路,納米CMOS電路和DNA電路等。
在這種分類中,納米級 器件、納米傳感器、納米存儲器、納米集成電路以及納米混合電路等分別被作為一種獨立的納米器件類型。但事實上,這些納米傳感器、納米級的CMOS器件或電路是否應該納入納米器件的范疇,目前還存有爭議.