Nanoelectrónica
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La Nanoelectrónica es la rama de la electrónica referente a los circuitos electrónicos miniaturizados integrados en chips semiconductores, siendo su elemento de base el transistor. Hasta hace poco, el tamaño de los transistores se medía en micrómetros (µm: microelectrónica), pero hoy en día se fabrican transistores de 90 o 65 nanómetros (nm: nanoelectrónica).
La nanoelectrónica
La nanoelectrónica (también conocida como nano electrónica) se refiere al uso de la nanotecnología en componentes electrónicos, especialmente en transistores. Aunque el término nanotecnología se usa normalmente para definir la tecnología de menos de 100 nm de tamaño, la nanoelectrónica se refiere, a menudo, a transistores de tamaño tan reducido que se necesita un estudio más exhaustivo de las interacciones interatómicas y de las propiedades mecánico-quánticas. Es por ello que transistores actuales (como por ejemplo CMOS90 de TSMC o los procesadores Pentium 4 de Intel), no son listados en esta categoría, a pesar de contar con un tamaño menor que 90 o 65 nm. A los dispositivos nanelectrónicos se les considera una tecnología disruptiva ya que los ejemplos actuales son sustancialmente diferentes que los transistores tradicionales. Entre ellos, cabe destacar la electrónica de semiconductores de moléculas híbridas, nanotubos / nanohilos de una dimensión o la electrónica molecular avanzada. El sub-voltaje y la nanoelectrónica de sub-voltaje profundo son campos específicos e importantes de I+D (Investigación y Desarrollo), y la aparición de nuevos circuitos integrados operando a un nivel Al comenzar el siglo XXI, la tecnología de la microelectrónica se acerca a la frontera de los 100 nanómetros. Por debajo de los 100 nanómetros se hacen evidentes los fenómenos cuánticos que determinan que los modelos para explicar el comportamiento de los dispositivos electrónicos tengan que basarse en las leyes de la Mecánica Cuántica en lugar de los modelos de la Física Clásica utilizados en la Microelectrónica; esto, conjuntamente con otras razones de tipo tecnológico y económico, lleva al surgimiento de una nueva etapa en el desarrollo de la Electrónica basada en la Nanoelectrónica, la que se espera pasará a ocupar el papel protagónico en la fabricación de computadoras y en otras aplicaciones en la próxima década. Hacia el 2020 aproximadamente, la microelectrónica deberá ser reemplazada, en lo fundamental, por la nanoelectrónica para garantizar el desarrollo de los circuitos y los sistemas electrónicos.
La disminución continua de las reglas de diseño de los circuitos integrados microelectrónicos llevará a alcanzar dimensiones por debajo de 0,1µm (100 nm) en esta década. En esta escala de trabajo se presentan dificultades tecnológicas cada vez más difíciles de resolver para la microelectrónica; además, en esta escala se hacen patentes los fenómenos cuánticos que implican el establecimiento de nuevos modelos para comprender y explicar el funcionamiento de los dispositivos, lo que se había estado realizando, hasta el presente, con los viejos modelos basados en las leyes de la Física clásica. Se produce aquí un salto cualitativo derivado de un hecho cuantitativo, la disminución del tamaño de los dispositivos rompiendo la barrera de los nanómetros. (Un nanómetro es aproximadamente 10 radios atómicos).
Futuro de la nanoelectrónica
En pocos años la microelectrónica se verá remplazada, paulatinamente, por la nanoelectrónica. Esto es debido a que las nuevas aplicaciones requieren circuitos integrados cada vez con más funciones y, al mismo tiempo, de tamaño más pequeño. Esto hace pensar solamente en la evolución de las aplicaciones y las dimensiones de las computadoras, la telefonía celular entre otras. La obtención del genoma humano, lo que hace que se trabaje dentro de la medicina en escalas de nanómetros, unido a los avances de la Informática son, entre otros, los grandes impulsores para el trabajo en nanoelectrónica.
Entre los más importantes avances científicos y tecnológicos que han permitido el surgimiento de la nanoelectrónica, se pueden señalar la invención del microscopio de efecto túnel (STM) en 1981 y la puesta a punto, en esos años, de tecnologías como la epitaxia de haces moleculares (MBE) y la fotolitografía de haces de electrones lo que posibilitó la obtención de capas cuasi-monoatómicas de diferentes materiales semiconductores y delimitar estructuras nanométricas.
Fuentes
- Jabob M. y Grabel A. Microelectrónica.
- Nanotecnología europea
- Buenas tareas
