Cos'è un nanotransistor?

I transistor sono i mattoni fondamentali della maggior parte dell'elettronica, compresi tutti i computer e le radio. Un nanotransistor è un transistor le cui dimensioni sono misurate in nanometri. Ad esempio, un transistor con un diametro di 300 nanometri (miliardi di metro) sarebbe un nanotransistore. I transistor vengono utilizzati per la commutazione e l'amplificazione dei segnali elettronici. Se combinati in milioni e miliardi, possono essere utilizzati per creare sofisticati processori di informazioni programmabili, più comunemente noti come computer. Le società di calcolo e comunicazioni investono ogni anno centinaia di milioni di dollari in fondi di ricerca per sviluppare transistor più piccoli.

Miniaturizzare il transistor è stato il segno distintivo di 50 anni di progressi nei computer più piccoli. In una tendenza nota come legge di Moore, il numero di transistor che gli ingegneri sono stati in grado di adattarsi a un chip di dimensioni fisse è costantemente raddoppiato ogni 18-24 mesi. Pertanto, l'intera storia dell'informatica è composta da moltiDozzine di doppi. Sfortunatamente per l'industria informatica, tuttavia, questa tendenza non può essere mantenuta per sempre: le dimensioni minuscole degli attuali transistor stanno iniziando a correre contro le leggi della fisica.

Gli sforzi per fabbricare un nanotransistor più piccolo sono una spinta per soddisfare la legge di Moore e fornire elettronica migliore e più rapida ai clienti. La fotolitografia convenzionale offre limiti alla fabbricazione di un piccolo nanotransistor, quindi si stanno tentando nuovi approcci, incluso l'uso di microbi e la lenta deposizione di vapore chimico per sintetizzare i componenti a transistor. Lo sforzo di fare i nanotransisteri è in prima linea nella nanotecnologia.

Nel novembre 2001, gli scienziati di Bell Labs hanno fatto un grande passo avanti negli sforzi per i nanotransisteri più piccoli con la loro fabbricazione di nanotransisteri individualmente indirizzabili sulla scala di una singola molecola. Questi dispositivi sono così piccoli che ABO10 milioni di UT potrebbero adattarsi alla testa di un perno. La sfida di creare piccoli elettrodi per questi transistor è stata risolta usando l'autoassemblaggio, mettendo insieme molecole in un certo mix che li fa combinare insieme e autoassemblare senza intervento diretto ingegnere. Sfortunatamente, tuttavia, questo approccio è ancora sperimentale e non è ancora praticabile per la produzione di massa.

Nel gennaio 2008, un'altra pietra miliare nello sviluppo di nanotransistor è stata realizzata dagli scienziati dell'Università dell'Illinois, quando hanno costruito una radio di nanotransistor i cui componenti attivi sono realizzati esclusivamente da nanotubi di carbonio. I nanotubi di carbonio sono materiali estremamente flessibili con resistenza e utilità senza pari in elettronica.

Poiché i nanotransisteri sono così piccoli, il loro comportamento non può essere interamente descritto dalle teorie attuali. Pertanto, sono stati in corso sforzi per sviluppare nuove teorie che possono essere applicate alla nanoscala.