نانوالکترونیک و چالشهای کوانتومی
نانوالکترونیک و چالشهای کوانتومی
یکی از چالش های پیش رو در بحث کوچک کردن ابعاد ترانزیستور ها ، تغییر رفتار اتم ها در ابعاد کوچک است که این چالش ها را چالش های کوانتومی می گوییم. کم شدن تعداد اتمهای سیلیسیوم در ترانزیستور موجب میشود که مسئلهی نقص بلوری به یک چالش جدی تبدیل شود. یکی دیگر از چالش های پیش رو، افزایش چگالی جریان الکتریکی است که باعث وقوع دو اتفاق منفی در ترانزیستور ها می گردد: مسئله ی تونل زنی اتم ها و قطبیده شدن نواحی عایق ترانزیستور در نتیجه تخلیه ی الکتریکی در این قطعه.
مقدمه
دنارد و همکارانش در مقالهای که در سال 1974 میلادی منتشر کردند به پتانسیل بالای ترانزیستورهای MOS در کوچک شدن پی بردند. آن ها پیشبینی کردند که با کوچک شدن ابعاد ترانزیستورها، سرعت آن ها افزایش و تلفات توان یا همان انرژی مصرفی آن ها کاهش مییابد. همچنین اکنون میدانیم که کاهش ابعاد ترانزیستورها، موجب افزایش ظرفیت حافظهها در همان ابعاد قبلی نیز میشود. (البته در سال 1974 هنوز کسی به ابعاد زیر 100 نانومتر یعنی محدودهی مربوط به فناوری نانو فکر نمیکرد. ابعاد ترانزیستور در آن سالها بیش از 0/4 میکرون یعنی 400 نانومتر بود.)
ادامه مطلب