Hva er en nanotransistor?

transistorer er de grunnleggende byggesteinene til mest elektronikk, inkludert alle datamaskiner og radioer. En nanotransistor er en transistor hvis dimensjoner er målt i nanometer. For eksempel ville en transistor med en diameter på 300 nanometer (milliarddeler av en meter) være en nanotransistor. Transistorer brukes til å bytte og forsterke elektroniske signaler. Når de kombineres i millioner og milliarder, kan de brukes til å lage sofistikerte programmerbare informasjonsprosessorer, mer kjent som datamaskiner. Databy- og kommunikasjonsselskaper investerer hundrevis av millioner av dollar i forskningsmidler hvert år for å utvikle mindre transistorer.

Miniatyrisering av transistoren har vært kjennetegnet for 50 års fremgang i mindre datamaskiner. I en trend kjent som Moore's Law, har antall transistorer som ingeniører har vært i stand til å passe på en brikke med fast størrelse konsekvent doblet hver 18. til 24. måned. Dermed har hele databehandlingshistorien bestått av mangeDusinvis av doblinger. Dessverre for databehandlingsindustrien kan imidlertid denne trenden ikke opprettholdes for alltid - den lille størrelsen på nåværende transistorer begynner imidlertid å løpe opp mot fysikkens lover.

Arbeidet med å fremstille en mindre nanotransistor er et press for å oppfylle Moores lov og gi bedre og raskere elektronikk til kundene. Konvensjonell fotolitografi gir grenser for hvor liten nanotransistor kan fremstilles, så nye tilnærminger blir forsøkt, inkludert bruk av mikrober og langsom kjemisk dampavsetning for å syntetisere transistorkomponenter. Arbeidet med å lage nanotransistorer er i spissen for nanoteknologi.

I november 2001 gjorde Bell Labs-forskere et stort skritt fremover i arbeidet med mindre nanotransistorer med sin fremstilling av individuelt adskrivelige nanotransistorer i omfanget av et individuelt molekyl. Disse enhetene er så bittesmå at det er aboUT 10 millioner kunne passe på hodet på en pinne. Utfordringen med å lage bittesmå elektroder for disse transistorene ble løst ved bruk av selvmontering-å sette sammen molekyler i en viss blanding som får dem til å kombinere sammen og montere selvmontering uten direkte ingeniørinngrep. Dessverre er denne tilnærmingen fremdeles eksperimentell og er ikke levedyktig for masseproduksjon ennå.

I januar 2008 ble en annen milepæl i utviklingen av nanotransistorer laget av forskere ved University of Illinois, da de konstruerte en nanotransistorradio hvis aktive komponenter utelukkende er laget av karbon nanorør. Karbon nanorør er ekstremt fleksible materialer med enestående styrke og nytteverdi i elektronikk.

Fordi nanotransistorer er så små, kan deres oppførsel ikke helt beskrives av aktuelle teorier. Derfor har det pågått innsats for å utvikle nye teorier som kan brukes på nanoskalaen.