ВВЕДЕНИЕ ........................................................ 7

ГЛАВА 1  ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ НАНООБЪЕКТОВ .......... 9

1.1  Общие сведения ............................................. 9
1.2  Классификация нанообъектов ................................ 11
1.3  Наночастицы и наносистемы ................................. 15
1.4  Основные термины индустрии наносистем ..................... 16

ГЛАВА 2  ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ ....................... 19

2.1  Общие сведения ............................................ 19
2.2  Краткая история нанотехнологий ............................ 20

ГЛАВА 3  ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКИ ........... 22

3.1  Общие сведения ............................................ 22
3.2  Закон Мура ................................................ 22
3.3  Основные тенденции развития микро- и наноэлектронных
     систем .................................................... 24
3.4  Перспективы развития модульных систем ..................... 25
     3.4.1  История развития ................................... 25
     3.4.2  Виды модульных систем .............................. 29
     3.4.3  Автоматизация проектирования и производства СБИС
            и модульных систем ................................. 31
     3.4.4  Нанотехнологий будущих электронных систем .......... 37
     3.4.5  Перспективы развития навигационных систем .......... 40
3.5  Перспективы развития цифрового телевидения ................ 46
3.6  Перспективы развития дисплеев и осветительной техники ..... 51
3.7  Состояние и проблемы внедрения электронных технологий ..... 55
3.8  Формирование современной инфраструктуры проектирования 
     СБИС "система на кристалле" ............................... 59
3.9  Создание технико-внедренческой зоны наукоемкого
     производства .............................................. 65
3.10 Форсайт в области нанотехнологий .......................... 68
3.11 Дорожные карты и их применение ............................ 70
     3.11.1 Прогноз инновационного развития в Японии ........... 72
     3.11.2 "Глобальная технологическая революция" 
            (Корпорация RAND, США) ............................. 73
     3.11.3 Метод дорожных карт и его применение в практике 
            форсайт-исследований ............................... 74
     3.11.4 Разработка технологических дорожных карт ........... 75
     3.11.5 Международная технологическая карта ITRS ........... 78
     3.11.6 Технологическая дорожная карта для 
            производственных наносистем. Институт Форсайта в
            области нанотехнологий, США ........................ 78
     3.11.7 Дорожные карты развития наноиндустрии в России ..... 80
     3.11.8 Примеры технологических дорожных карт .............. 82
3.12 Итоги работы радиоэлектронной промышленности в 2008 году
     и основные задачи на 2009 год ............................. 83
     3.12.1 Общие сведения ..................................... 83
     3.12.2 Основные показатели развития РЭП ................... 83
     3.12.3 Научно-техническая политика РЭП .................... 84
     3.12.4 Инвестиционная политика РЭП ........................ 87
     3.12.5 Внешнеэкономическая деятельность ................... 88
     3.12.6 Политика РЭП на отечественных рынках ............... 90
     3.12.7 Меры по снижению негативных последствий для
            предприятий РЭП экономического кризиса ............. 90
     3.12.8 Кадровая политика .................................. 92
     3.12.9 Основные проблемы и задачи РЭП ..................... 93

ГЛАВА 4  КОНЦЕПЦИЯ И ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНОЙ
         НАНОТЕХНОЛОГ ИЧЕСКОЙ СЕТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ........ 95

4 1. Состояние и перспективы развития наноиндустрии в 
     Российской Федерации ...................................... 95
4.2  Цель реализации Концепции развития ........................ 96
4.3  Состав и основные направления деятельности национальной
     и нанотехнологической сети(ННС) ........................... 97
4.4  Задачи, решаемые в рамках Концепции ....................... 99
     4.4.1  Исследовательско-технологическая основа (ИТО) ..... 100
     4.4.2  Научно-образовательная и кадровая основа .......... 100
     4.4.3  Информационно-коммуникационная основа ............. 101
     4.4.4  Организационная основа ............................ 102
     4.4.5  Правовая основа ................................... 103
4.5  Программно-целевое развитие наноиндустрии в России ....... 103
4.6  Корпорация "РОСНАНОТЕХ" .................................. 105

ГЛАВА 5  ВОЕННО-ПОЛИТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОЗДАНИЯ НАНОПРОДУКЦИИ
         И СИСТЕМ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ..................... 109

5.1  Общие сведения ........................................... 109
5.2  Наноугрозы и риски ....................................... 110
5.3  Роль наноиндустрии в обеспечении национальной 
     безопасности ............................................. 111
5.4  Реализованные проекты специального назначения с 
     использованием нанотехнологий ............................ 112
5.5  Перспективные проекты специального назначения с 
     использованием нанотехнологий ............................ 114
     5.5.1. Проект "Умная пыль" ............................... 115

ГЛАВА 6  СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОННОЙ 
         ПРОМЫШЛЕННОСТИ ....................................... 118

6.1  Общие сведения ........................................... 118
6.2  Полупроводниковые приборы ................................ 118
6.3  Персональные компьютеры .................................. 119
6.4  Электронная промышленность в средствах связи ............. 120
6.5  Современное состояние электронной промышленности ......... 120
     6.5.1  Мировые лидеры по производству электронной 
            продукции ......................................... 121
     6.5.2  Состояние электронной промышленности в России ..... 122
     6.5.3  Признаки возрождения электронной промышленности
            в России .......................................... 125
     6.5.4  Перспективы развития электронной промышленности
            в России .......................................... 127

ГЛАВА 7  ВИДЫ НАНОТЕХНОЛОГИЙ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРОИЗВОДСТВА
         НАНОЭЛЕКТРОННЫХ ИЗДЕЛИЙ .............................. 129

7.1. Общие сведения ........................................... 129
7.2  Основы кремниевой технологии ............................. 130
     7.2.1  Кристаллическое строение и зонная структура
            полупроводников ................................... 130
     7.2.2  Понятие о групповом методе изготовления
            электронных приборов .............................. 133
     7.2.3  Планарная технология .............................. 134
     7.2.4  Пленочная и гибридная технология .................. 134
     7.2.5  Полупроводниковая технология ...................... 136
     7.2.6  Переход к кремниевой нанотехнологий ............... 139
7.3  Общие сведения об углеродной нанотехнологий .............. 144
7.4  Основные материалы углеродной нанотехнологий ............. 145
     7.4.1  Углеродные нанотрубки ............................. 145
     7.4.2  Фуллерены ......................................... 146
     7.4.3  Графен ............................................ 147
7.5  Продукты углеродной нанотехнологий ....................... 147
7.6  Органические нанотехнологий .............................. 148
     7.6.1  Жидкие кристаллы .................................. 148
     7.6.2  OLED технология ................................... 158
     7.6.3. Состояние разработок OLED ......................... 163
7.7  Квантовая нанотехнология ................................. 164
     7.7.1  Общие сведения .................................... 164
     7.7.2  Разработки в области квантовых компьютеров ........ 166
     7.7.3  Разработки в области квантовой криптографии ....... 176
7.8  Молекулярная нанотенология ............................... 178
     7.8.1  Введение в молекулярную технологию ................ 178
     7.8.2  История концепции молекулярной нанотехнологии ..... 182
     7.8.3  Оценки ожидаемых параметров молекулярных 
            наномехаиических устройств	 ....................... 183
     7.8.4  Стратегии реализации молекулярной 
            нанотехнологии .................................... 186
     7.8.5  Молекулярный транзистор ........................... 188
     7.8.6  Одноэлектронный транзистор ........................ 189

ГЛАВА 8  НАНОЭЛЕКТРОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ ИНФОКОММУНИКАЦИОННЫХ
         СИСТЕМ ............................................... 191

8.1  Общие сведения ........................................... 191
8.2  Конденсаторы для наноэлектронных систем .................. 192
8.3  Источники электроэнергии для наноэлектронных систем ...... 197
     8.3.1  Способы получения электроэнергии .................. 201
     8.3.2  История химических источников тока ................ 202
     8.3.3  Основные типы аккумуляторов для мобильных 
            устройств ......................................... 208
     8.3.4  Состояние и перспективы развития производства
            химических источников тока ........................ 210
     8.3.5  Тенденции развития сегмента вторичных систем до
            2010 года ......................................... 215
     8.3.6  Производители перспективных типов химических
            источников ........................................ 218
8.4  Наноэлектронные транзисторы .............................. 219
     8.4.1  Наноэлектронные транзисторы на основе структур 
            хранения на сапфире ............................... 222
     8.4.2  Нанотранзисторы с гетеропереходами ................ 228
8.5  Наноэлектронные переключатели и ячейки памяти ............ 233
     8.5.1  Квантово-точечные клеточные автоматы .............. 233
     8.5.2  Молекулярные переключатели ........................ 235
     8.5.3  Перспективы использования нанотехнологии при 
            изготовлении устройств хранения информации ........ 237
8.6  Наноэлектронные лазеры ................................... 239
     8.6.1  Наноэлектронные лазеры с горизонтальными 
            резонаторами ...................................... 239
     8.6.2  Наноэлектронные лазеры с вертикальными 
            резонаторами ...................................... 242
     8.6.3  Оптические модуляторы ............................. 249
8.7  Дисплеи и осветительные приборы с использованием
     наноматериалов ........................................... 251
     8.7.1  Дисплеи и осветительные приборы на основе
            нанотрубок ........................................ 251
     8.7.2  Перспективы создания дисплеев невидимок ........... 253
8.8  Фотоприемные наноэлектронные устройства и системы ........ 254
     8.8.1  Фотоприемники на квантовых ямах ................... 254
     8.8.2  Фотоприемники на основе квантовых точек ........... 257
8.9  Устройства и системы хранения информации ................. 262
     8.9.1  Виды запоминающих устройств ....................... 262
     8.9.2  Элементы памяти ................................... 264
     8.9.3  Фотоприемные ПЗС .................................. 265
     8.9.4  КМОП-фотодиодные СБИС и их применение ............. 267
8.10 Наноэлектронные изделия для компьютерных систем .......... 270
     8.10.1 Однокристальные системы ........................... 270
     8.10.2 Системы для компьютеров ........................... 272
8.11 Перспективы разработок квантовых информационных систем ... 278
8.12 Наноэлектронные системы для беспроводной связи ........... 284
8.13 Перспективы разработок наноэлектронных систем ............ 285

ГЛАВА 9  СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МИКРО- И
         НАНОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ....................... 292

9.1  Общие сведения ........................................... 292
9.2  Области применения МЭМС и НЭМС ........................... 292
9.3  Состояние и перспективы разработок МЭМС и НЭМС ........... 298

ГЛАВА 10 МЕДИЦИНСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОИЗВОДСТВА
         НАНОПРОДУКЦИИ ........................................ 305

10.1 Нанориски - новые угрозы для здоровья и окружающей
     среды .................................................... 305
     10.1.1. Новая категория рисков ........................... 305
10.2 Европейские инициативы в области оценки нанорисков ....... 306
10.3 Руководства по безопасному обращению с наночастицами и
     наноматериалами .......................................... 307
     10.3.1 Стандарт корпорации DuPont для оценки
            нанорисков ........................................ 310
     10.3.2 Стандарты как ответ на угрозы, связанные с 
            нанорисками ....................................... 312
10.4 Рекомендации по исследованию токсичности наночастиц в
     лабораторных условиях .................................... 313
10.5 Материалы и оборудование, используемые при определении
     острой токсичности наночастиц ............................ 315
10.6 Перспективы разработки медицинских нанороботов ........... 318
10.7 Проблемы безопасности .................................... 321

ГЛАВА 11. НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ .................... 322

11.1 "НаноФаб-100" - платформа для наноэлектроники ............ 322
11.2 Установка эпитаксильного наращивания слоев для 
     индивидуальной обработки подложек большого диаметра ...... 322
11.3 Новейшие разработки НИИ точного машиностроения. 
     Комплект вакуумных установок для научных исследований
     и отработки технологических процессов наноэлектроники .... 323
11.4 Новое поколение установок молекулярно-лучевой 
     эпитаксии ................................................ 324
11.5 Оборудование для наноструктурного анализа материалов и
     покрытий ................................................. 325
11.6 Нанотехнологический комплекс оборудования NanoEducator ... 326
     11.6.1 Устройство и принцип работы ....................... 327
     11.6.2 Конструкция СЗМ NanoEducator ...................... 329
     11.6.3 Техническая спецификация прибора .................. 332
     11.6.4 Режимы работы ..................................... 332
     11.6.5 Дополнительные приложения NanoEducator ............ 333

ГЛАВА 12 ПОДГОТОВКА КАДТОВ ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ "НАНОТЕХНОЛОГИЯ" ... 336

12.1 Материально-техническая база кадровой инфраструктуры
     наноиндустрии ............................................ 336
     12.1.1 Научно-образовательные центры ..................... 337
     12.1.2 Центры коллективного пользования .................. 340
     12.1.3 Кафедры и лаборатории ............................. 342
12.2 Целевые индикаторы выполнения задач программы развития 
     (по итогам выполнения программы развития к 2010 г.) ...... 345
12.3 Перечень вузов, ведущих подготовку по специальности 
     "Нанотехнология в электронике" ........................... 347
12.4 Потенциал СибГУТИ для работ в области нанотехнологий и
     наноэлектроники .......................................... 348

Список цитированной литературы ................................ 351

Перечень принятых сокращений .................................. 361

ПРИЛОЖЕНИЕ .................................................... 362