Le nanotecnologie per l'elettronica

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Introduzione

La nanotecnologia è la scienza, l'ingegneria e la tecnologia condotta su scala nanometrica dal fisico Richard Feynman, che è considerato il vero e proprio padre delle nanotecnologie. Le nanoscienze e le nanotecnologie sono lo studio e l'applicazione di tecnologie estremamente piccole e possono essere utilizzate in tutti gli altri campi della scienza, come la chimica, la biologia, la fisica, la scienza dei materiali, l'ingegneria e l'elettronica. Nella seguente guida parleremo in particolare delle nanotecnologie per l'elettronica.

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Concetto di nanotecnologia

Prima di tutto occorre chiarire il concetto di nanotecnologia. Si parla di nanotecnologia riferendosi ad un qualsiasi dispositivo tecnologico delle dimensioni dei nano. Per capire tale affermazione, si può far riferimento al diametro di un capello che ha la dimensione all'incirca di un micrometro. I dispositivi in questione sono di tre ordini di grandezza più piccoli del diametro del capello. In relazione all'elettronica, le nanotecnologie svolgono in particolar modo un ruolo innovativo nella ricerca dei materiali giusti per garantire delle prestazioni migliori al dispositivo da realizzare.

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I MEMS

Tra i fattori che dimostrano l'utilità della nanotecnologia per l'elettronica, ci sono sicuramente MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems), ovvero dei dispositivi elettromeccanici messi su uno stesso strato di silicio delle dimensioni dei micrometri, che mettono insieme proprietà elettriche e meccaniche degli integrati a semiconduttore. Sono dunque forniti sia di funzioni elettroniche che meccaniche, in uno spazio molto ridotto. Poiché le dimensioni totali del MEMS sono dei micrometri, è chiaro che quelle dei componenti siano dei nanometri, le nanotecnologie appunto.

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La nanoelettronica

Dopo aver parlato dei caratteri generali dei MEMS, si può accennare la nanoelettronica, cioè l'utilizzo della nanotecnologia per la fabbricazione dei componenti elettronici, soprattutto dei transistor. Si fa riferimento a dispositivi piccoli come le interazioni tra atomi, perciò dell'ordine della decina di nanometri, così da sfruttare le proprietà meccano-quantistiche degli atomi. Nella pratica, finora sono stati sviluppati dei dispositivi come le nanoradio, che si rifanno ai meccanismi dei nanotubi che forma il carbonio. In generale, si sfruttano le proprietà di alcuni materiali come il carbonio per generare un componente elettronico in grado di fornire la stessa potenza.

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