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nanoelettrònica

sf. [XX sec.; da nano-+elettronica]. Disciplina che studia la progettazione e l'applicazione di circuiti elettronici miniaturizzati. Il termine è usato in contrapposizione a microelettronica per indicare tecnologie estreme. La tendenza a realizzare circuiti integrati di dimensioni sempre inferiori è stata una costante nei progressi tecnologici della microelettronica negli ultimi decenni del Novecento. La riduzione delle dimensioni ha riguardato soprattutto la messa a punto di tecnologie relative a dispositivi elementari (MOSFET, piste di collegamento, componenti passivi) sempre più piccoli, in modo da ottenere vantaggi nelle caratteristiche dell'intero circuito integrato (chip). Tali vantaggi riguardano sia l'aumento del numero dei dispositivi a parità di dimensioni globali, sia l'aumento delle prestazioni in termini di velocità di elaborazione. Infatti, al diminuire delle dimensioni, si riducono i vari parametri parassiti presenti. Così da tecnologie superiori al micron, tipiche degli anni Ottanta, si è passati a tecnologie inferiori al micron, fino ad arrivare a tecnologie di 0,15 - 0,20 micron. È evidente che le difficoltà tecnologiche tendono ad aumentare al diminuire delle dimensioni, anche se non è noto il limite inferiore sotto il quale non potranno essere più realizzati dei circuiti elettronici. Il limite odierno possibile è posto a circa 0,1 micron, al di sotto del quale non solo è difficile estrapolare le tecniche realizzative impiegate, ma risulta molto più difficile controllare il moto delle lacune e degli elettroni con le stesse ipotesi in uso. Tuttavia, sulla base della esperienza, si può dire che le dimensioni inferiori potrebbero essere raggiunte con l'uso di tecniche particolari (ricorrendo alla fotolitografia a fasci di elettroni o a raggi X) e che, per quanto riguarda i dispositivi, occorrerà semplicemente sviluppare tecnologie ed effetti fisici diversi da quelli in uso. Tuttavia, è probabile che le tecniche saranno così differenti da rendere giustificato il nome di nanoelettronica. Poiché, inoltre, al diminuire delle dimensioni, gli elementi circuitali avranno spaziature di lunghezza paragonabile alla lunghezza d'onda degli elettroni, occorrerà fare uso in modo maggiore delle tecniche proprie della meccanica quantistica. I vantaggi ottenibili con tali tecniche potranno permettere di ottenere circuiti integrati con velocità di commutazione largamente inferiori al nanosecondo.

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