فناوري نانو
فناوري نانو چيست؟
فناوري نانو هنر و علم دستكاري و بازچيني اتمها براي ساخت مواد، ابزارها و سيستمهاي مفيد در مقياس يك ميليارديم متر است.
نانوتكنولوژي توليد مولكولي يا به عبارت ديگر، ساخت اشيا در سايزهاي اتم به اتم، مولكول به مولكول توسط روباتهاي برنامهريزي شده در مقياس نانومتريك است و نانومتر يك ميلياردم متر است.
جمهوري اسلامي ايران و فناوري نانو
جمهوري اسلامي ايران، فناوري نانو را به عنوان اولويت اصلي فناوري كشور انتخاب كرده و براي آن برنامهريزي ميكند. تشكيل ستاد ويژة توسعه فناوري نانو با هدف برنامه ريزي بلند مدت و نظارت بر تحقق اهداف نيز در همين راستا است. براساس بند ب ماده 43 برنامه چهارم توسعه كشور، دولت بايد در سال اول برنامه، سند جامع توسعه فناوري نانو را به تصويب برساند كه تدوين اين سند توسط ستاد انجام شد و در حال ارايه به هيات دولت است.
نانو تکنولوژي و ميکرو الکترونيک
دانش ميکروالکترونيک امروزه گسترش چشمگيري پيدا کرده است. طبق تئوري scaling که در شرکت IBM مطرح شد، کاهش ابعاد ترانسيزتور CMOS منجر به بهبود سرعت، قيمت و توان مصرفي ميشود.
بنابراين سايز ترانزيستورها هر 3 سال به طور متوسط 7/0 برابر کوچکتر شده است اما به دليل قوانين مکانيک کوانتوم, محدوديت تکنيکهاي ساخت ممکن است. از کاهش بيش از اين از لحاظ اندازه در ترانزيستورهاي FET معمولي جلوگيري شود و در يکي دو دهه آينده با روشهاي متداول ساخت در ابعاد زير 50 نانومتر متوقف شود. به اين ترتيب کوچک سازي عناصر مدارها تا به حد نانومتري حتي در اندازه مولکولي محققان را به سمتي سوق ميدهد که در جهت افزايش قدرت و کارايي ترانزيستورها خيلي بيشتر از حالت معمولي فعاليت ميکنند. دستگاههاي نانومتري جديد ميتوانند در دو حالت سوييچ و آمپلي فاير ايفاي نقش ميکنند با وجود اين بر عکس FET هاي امروزي که عمل آنها بر اساس جابه جايي اجرام الکترونها در حجم ماده هستند دستگاههاي جديد براساس پديده مکانيکي کوانتومي عمل ميکنند و در اندازه نانومتري ظاهر ميشوند.
در سيستمهاي مجتمع فوقالعاده فشرده امروزي ULSI که ضخامت اکسيد گيت آنها به چند لايه اتمي ميرسد.
تفاوت اساسي ميان تکنولوژي ULSI و نانوتکنولوژي تفاوت ميان روش پياده سازي "بالا به پايين" و "پايين به بالا"براي توليد يک محصول است. در روش بالا به پايين مساله اصلي هزينه بسيار زياد کوچکتر کردن ابعاد ترانزيستورها با روش ليتوگرافي است، در حالي که هدف اصلي تکنولوژي ULSI کاهش هزينهها بر بيت در حافظهها و هزينه بر سوييچ در مدارات منطقي بوده است. از آن سو در روش پايين به بالا انتظار ميرود که با استفاده از روشهاي پيچيده شيميايي و طراحي مولکولي بتوان بلوکهاي پايه سيستم را پيادهسازي کرد. اما مساله اصلي يکنواختي و قابليت اطمينان سيستم در مقياس وسيع است. اگر بتوان معماري فعلي مدارات مجتمع را براساس روش پايين به بالا و با قابليت اطمينان بالا پياده کرد، نانو تکنولوژي اهميت فوقالعاده در توسعه صنعت IC پيدا ميکند.
در تکنولوژي ULSI از آنجايي که کارآمدي سيستم موردنظر است بيشترين درجه آزادي در طراحي سيستم و سپس طراحي مدار وجود دارد، لذا فرايند ساخت و ادوات نيمه هادي مثل ترانزيستورها کمترين تنوع را دارند. متقابلاً در نانو تکنولوژي بلوکهاي پايه متنوعي با کارآمدي بالا وجود دارند در حالي که معماري سيستم وارتباط بين بلوکها به خوبي در نظر گرفته نشده است.
به هر حال دو روش براي توسعه نانو الکترونيک متصور است. روش اول آن که نانو تکنولوژي با تکنولوژي موجود ULSI ترکيب شود . تلفيق رشتههايي مثل بيوتکنولوژي و الکترونيک ترکيب بازار صنعت داروسازي و صنعت نيمه هادي و نهايتاً پياده سازي سيستمهاي مجتمع که از مواد و اجزا متنوعي تشکيل شده اند از نتايج اين روش به شمار ميآيند. روش دوم آن که نانوتکنولوژي جايگزين تکنولوژي ULSI شود. اين در صورتي مقدور خواهد بود که بتوان سيستمهاي فعلي را با کارکرد بهتر و قيمت پايينتر به روش پايين به بالا پياده سازي کرد.
نتيجه:
آنچه كه مسلم است، الكترونيك مولكولي داراي آيندهاي درخشان است و با آهنگ بسيار سريعي در حال رشد و تكامل است. از اين رو توجه خاصي را ميطلبد. نتايج عملي رشد و توسعه شاخههاي نانوتكنولوژي مانند نانوالكترونيك سبب ساخت تجهيزاتي خواهد شد كه در مقايسه با گذشته اختلاف فاحش داشته و نسل كاملاً جديدي با قابليتهاي منحصر به فرد خواهد بود . نانو لولهها و DNA به عنوان دو ابزار كارآمد در توليد محصولات نانوالكترونيك از اهميت خاصي برخوردارند، وليكن در اين ميان DNA به دليل داشتن خواص محلي و وجود آن در بدن موجودات زنده از اهميت بيشتري برخوردار است. نانوتكنولوژي و شاخههاي كاربردي آن در علوم مختلف مانند نانوالكترونيك به عنوان پديدههايي نوظهور هنوز قبل از تجاري سازي محصولاتشان، احتياج به پيشرفت در هر دو زمينه علمي و تكنولوژيكي را دارد. با توجه به اينكه هماكنون برخي از محصولات اين فناوري در بازار وجود دارد پيشبيني اينكه كداميك از محصولات آينده بهتري دارند (از نظر رقابتي) نياز به بررسي بيشتر شاخصهاي اين فناوري در بخشهاي صنعت و زيرمجموعههاي اين فناوري دارد.
منبع : سايت نانو ايران