Microelettronica e nanoelettronica
La microelettronica e la nanoelettronica sono rami dell’elettronica in cui le dimensioni nominali dei componenti elettronici sono di grandezza compresa tra 100 e 0,1 micrometri (microelettronica) e o dai 100 nanometri in giù (nanoelettronica). La capacità di memoria dei dispositivi elettronici avanzati di cui disponiamo oggi è stata raggiunta incrementando significativamente la densità dei microchip. La riduzione delle dimensioni dei transistor a effetto di campo ha permesso di inserire nei circuiti integrati un maggior numero di componenti, ottenendo così dispositivi elettronici più potenti ed energeticamente efficienti , di peso ridotto e bassi consumi.
Secondo la legge di Moore, il numero di transistor inseribili in un singolo chip è destinato a raddoppiare ogni due anni. Da quando, nel 1965, è stata formulata questa teoria, la tecnologia di fabbricazione dei semiconduttori si è evoluta al passo pronosticato e ha rivoluzionato l’industria. Tuttavia, il ritmo di riduzione delle dimensioni sta rallentando e la principale sfida per la produzione di componenti elettronici su scala submicrometrica riguarda la progettazione del gate del transistor, che controlla il flusso di corrente nel canale. Più si rimpiccioliscono i componenti elettronici, più diventa difficile produrli. Gli effetti fisici e quelli quantistici alterano le proprietà dei materiali dalla macroscala alla nanoscala, con un effetto a livello di interazioni interatomiche e di proprietà quantomeccaniche.
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