ナノトランジスタとは？

トランジスタは、すべてのコンピューターとラジオを含む、ほとんどの電子機器の基本的な構成要素です。 ナノトランジスタは、寸法がナノメートルで測定されるトランジスタです。 たとえば、直径が300ナノメートル（10億分の1メートル）のトランジスタは、ナノトランジスタになります。 トランジスタは、電子信号の切り替えと増幅に使用されます。 数百万と数十億を組み合わせた場合、それらを使用して、より一般的にコンピューターとして知られる洗練されたプログラム可能な情報処理装置を作成できます。 コンピューティングおよび通信会社は、より小さなトランジスタを開発するために、毎年数億ドルを研究資金に投資しています。

トランジスタの小型化は、小型コンピュータの50年の進歩の特徴です。 ムーアの法則として知られる傾向では、エンジニアが固定サイズのチップに適合できるトランジスタの数は、18〜24か月ごとに一貫して2倍になりました。 したがって、コンピューティングの歴史全体は、何十もの倍増で構成されてきました。 しかし、コンピューティング業界にとっては残念なことに、この傾向を永遠に維持することはできません。現在のトランジスタの小さなサイズが物理法則に反し始めています。

より小さなナノトランジスタを製造する努力は、ムーアの法則を満たし、より良い、より高速な電子機器を顧客に提供するための推進力です。 従来のフォトリソグラフィーでは、ナノトランジスタをどれだけ小さく製造できるかという制限があり、微生物や低速化学蒸着を使用してトランジスタ部品を合成するなど、新しいアプローチが試みられています。 ナノトランジスタを作る努力は、ナノテクノロジーの最前線にあります。

2001年11月、ベル研究所の科学者は、個々の分子の規模で個別にアドレス可能なナノトランジスタを製造することで、より小さなナノトランジスタへの取り組みに大きな一歩を踏み出しました。 これらのデバイスは非常に小さいため、約1,000万個がピンの頭に収まります。 これらのトランジスタ用の小さな電極を作成するという課題は、自己組織化を使用して解決されました-分子を特定の混合物にまとめることで、エンジニアが直接介入することなく分子を結合して自己組織化します しかし残念ながら、このアプローチはまだ実験的であり、大量生産にはまだ実行可能ではありません。

2008年1月、イリノイ大学の科学者がナノトランジスタの開発における新たなマイルストーンを作成しました。科学者は、カーボンナノチューブのみで構成された有効成分を持つナノトランジスタ無線を構築しました。 カーボンナノチューブは非常に柔軟な材料であり、電子機器において比類のない強度と有用性を備えています。

ナノトランジスタは非常に小さいため、その動作を現在の理論で完全に説明することはできません。 したがって、ナノスケールに適用できる新しい理論を開発する努力が続けられています。