Nanoelektroonika: erinevus redaktsioonide vahel

'''Nanoelektroonika''' on üks [[nanotehnoloogia]] alaliik, mis hõlmab nanotehnoloogia kasutamist [[Elektroonikakomponentide loend|elektroonikakomponentides]], eelkõige [[transistor]]ites. Kuigi nanotehnoloogiaks loetakse tehnoloogiaid kus käsitletakse väiksemaid osakesi kui 100 nm, ei kuulu tänapäevased transistorid nanoelektroonika alla vaatamata sellele, et neid toodetakse nii 45 nm, 32 nm kui 22 nm tehnoloodiaidtehnoloogiaid kasutades. Nanoelektroonika viitab hoopis transistoritele, mis on nii väikesed, et nende aatomite vahelisi [[Interaktsioon|vastastikmõjusid]] ja [[Kvantmehaanika|kvantmehaanilisi]] omadusi tuleb mõista teisiti kui harjumuspäraselt.

Vahel käsitletakse nananoelektroonikat murrangulise tehnoloogiana, kuna nanoelektrilised transistorid on märkimisväärselt paremad traditsioonilistest transistoritest. Mõned näited nanoelektroonikast: hübriidmolekulaarelektroonika, pooljuhtelektroonika ning ühemõõtmelised [[Süsiniknanotoru|nanotorud]] ja nanojuhtmed ([[nanotraat|nanotraadid<ref>https://et.wikipedia.org/wiki/Nanotraat</ref>)]].

1965. aastal märkas [[Gordon Moore]], et aja jooksul tehakse üha väiksemaid ränipõhiseid transistoreid ning nende suuruse kahanemine leiab aset kindlas tempos. Seda tähelepanekut hakati hiljem nimetama [[Moore'i seadus]]enaeks. Moore’i avastusest saati kuni aastani 2011 on transistori väikseim suurus kahanenud 10 mikromeetrist kuni 22 nanomeetrini. Nanoelektroonika lubab sellel seadusel jätkuda, kasutades uusi tehnoloogiaid ja materjale, et ehitada nanoskaalas suurusest sõltumatute omadustega transistoreid.

Sel põhjusel ei saa nanotehnoloogiat kasutada töötavate mehaaniliste seadmete juures, mille mõõtmeid on vähendatud sedavõrd palju, et seadme hõõrdejõud hakkab ületama seadme võimsust. Samas toimivad nanoskaalas elektroonilised inegraallülitused toimivadintegraallülitused täielikult. Niisiis, kuigi on olemas pildid ja joonised nanomõõdus peentest ränihammasratastes on need tegelikult tehtud rohkem uudishimust ja lootusest, kui reaalsest kasust, näiteks ehitada nanomõõdus [[reduktor]]. Hõõrdumisega suureneb ka pindpinevus, mistõttu tekib väikestel osakestel tendents kokku kleepuda. See teeb arvatavasti igasuguse „mikrotehase“ ebapraktiliseks, sest kui isegi õnnestuks ehitada nanomõõdus [[robotkäsi]], siis ükskõik mis asja see kätte võtab, kipub käe külge kleepuma, mistõttu on suhteliselt võimatu seda maha panna. Eelnevat silmas pidades on molekulaar-evolutsioon jõudnud vesilahuses töötavate nanoskaalas karvakeste, viburite, lihaskiudude ja pöörlevate mootoriteni. Need seadmed kasutavad ära mikro- ja nanoskaalas suurenenud hõõrdejõude. Erinevalt aerust või propellerist, mis sõltuvad normaalsest hõõrdejõust (hõõrdejõud on risti pinnaga), et saavutada tõukejõud, arendavad nanomõõtu karvakesed tõukejõudu liigsest takistusjõust või laminaarsest jõust (hõõrdejõud pinnaga paralleelne). Nende jõududega peab arvetama kui ehitada töötavat nanoskaalal masinat. Oleme silmitsi faktiga, et nanoskaalal töötavad masinad ei saa olema tavaliste masinate mikroskoopilised koopiad, vaid peab välja töötama täiesti uue disaini ja tööpõhimõttega seadmeid. Seetõttu tuleb kõiki mõõtkava muutmise küsimusi hinnata põhjalikult nanoskaala iseärasustest lähtuvalt.

Peale selle, et nanotehnoloogia abiga saab mahutada rohkem transistoreid ühte [[Mikrokiip|kiipi]], aitavad nanotorude sarnasus ja sümmeetrilisus suuremat elektronide mobiilsust (elektronid liiguvad materjalis kiiremini), transistori dielektrikul on väiksem juhtivus (saab kasutada suuremaid sagedusi) ja transistoritel on sümmeetriline elektroni/augu karakteristika. Samuti saab nanoosakesi kasutada kvantpunktidena.