نانو الکترونیک چیست؟
نانو الکترونیک چیست؟ سوالی که ممکن است تا به حال ذهن شما را درگیر کرده و به دنبال جوابش باشید.
فناوری نانو الکترونیک به عنوان یک شاخه مهم در حوزه فناوری نانو، ترکیبی از علوم مختلف است که در آینده نقش مهمی خواهد داشت. در حال حاضر، یکی از بزرگترین چالش‌ها در این زمینه، افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی داده، افزایش سرعت انتقال و کوچک کردن اجزای الکترونیکی، به ویژه ترانزیستورها، است. بدون شک، کاهش ابعاد وسایل الکترونیکی علاوه بر افزایش سرعت پردازش، منجر به کاهش مصرف انرژی نیز می‌شود و نانو الکترونیک می‌تواند در این راستا پیشرو باشد.
برای درک عمیق‌تر و بهتر شناختن پدیده‌های مختلف در ابعاد نانومتر و تحلیل دقیق نتایج، لازم است به علوم پایه مانند فیزیک کوانتوم، مکانیک کوانتومی و فیزیک حالت جامد توجه کنیم. این علوم پایه به ما کمک می‌کنند تا رفتار الکترون‌ها در ابعاد نانومتر را درک کنیم و از آن در طراحی و بهینه‌سازی وسایل نانوالکترونیکی بهره‌برداری کنیم.
اهداف:
در دهه‌های اخیر، نانو الکترونیک پیشرفت‌های قابل توجهی در زمینه افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی و کوچک‌سازی وسایل الکترونیکی به وجود آمده است. این پیشرفت‌ها باعث دو برابر شدن سرعت پردازش هر 18 ماه می‌شود و پیشرفت‌های بزرگی در صنعت میکروالکترونیک در آینده را پیش‌بینی می‌کند. تحقیقات در حال ادامه است و هدف از آن، تولید نمونه‌های جدید با خواص و شکل ظاهری متفاوت و در نتیجه ایجاد نانوالکترونیک جدید است.
کاربرد نانوالکترونیک در صنعت:
با استفاده از فناوری نانو الکترونیک، می‌توان ظرفیت ذخیره‌سازی اطلاعات را به میزان ۱۰۰۰ برابر یا بیشتر افزایش داد. این امکان منجر به ساخت ابزارهای ابرمحاسباتی به اندازه یک ساعت مچی می‌شود. ظرفیت نهایی ذخیره‌سازی اطلاعات به حدود یک ترابایت در هر اینچ مربع می‌رسد و این به معنای ذخیره‌سازی ۵۰ عدد DVD یا بیشتر در یک هارد دیسک با ابعاد یک کارت اعتباری است. همچنین، تولید تراشه‌ها در اندازه‌های بسیار کوچک و دیسک‌های نوری با ظرفیت ۱۰۰ گیگابایت در ابعاد کوچک، از دیگر مزایای این فناوری است.
زیرشاخه‌های نانوالکترونیک:
علم نانو الکترونیک در فن آوری های رایانه به دنبال کوچک‌سازی و بهینه‌سازی اجزای الکترونیکی سنتی است. هرچند هنوز یک دسته‌بندی جامع برای زیرشاخه‌های اصلی نانوالکترونیک وجود ندارد، اما می‌توان آن را در حوزه‌های گسترده‌ای بررسی کرد. این حوزه‌ها عبارتند از:
- نانوحسگرها
- آزمایشگاه بر روی تراشه
- اندام‌های مصنوعی
- بیونیک و بیومیمتیک
- تصویربرداری
- مدارهای مجتمع
- نانوالکترونیک ملکولی