Nanoteknologi og ICT - NANOYOU 5 Nanotechnology … · Miniturisation og Nanoteknologi Information...

www.nanoyou.eu

Miniturisation og Nanoteknologi

Information og kommunikationskationsteknologi (ICT) sektoren har undergået en

hurtigt ekspansion, da arbejde og sociale aktiviteter er blevet ændret af nye og

variede teknologier. Det har også krævet hurtigere computere, hvilket er blevet

muligt med produktionen af mindre transistorer gennem avancerede

fabrikationsmetoder. Formindskelsen af transistoren tillader af flere placeres i det

samme integrerede kredsløb og dermed en hastighedsforøgelse af computeren.

Moores lov forudsiger, at antallet af transistorer i et integreret kredsløb fordobles

hvert andet år.

Det er en udfordring af fortsætte ad denne minituriseringsvej, fordi, som halvleder-,

metal- og dielektrikum-materialerne reduceres til nano-niveau begynder deres

egenskaber at blive bestemt af kvante-effekter. Nanoteknologi giver muligheden for

at udnytte end at undgå disse kvanteeffekter til udviklingen af næste-generation af

integrerede kredsløb. Da minituriseringen ikke for evigt kan forsætte ved brug af de

nuværende metoder og værktøjer, har vi brug for nye tilgange.

Fremspirende teknologier indenfor ICTApparater vil være hurtigere, kraftigere og have et større antal funktioner takket være nanoteknologi.

Konventionel transistorfremstilling stræber

konstant efter mindre transistorer. Nye

arkitekturer og forøget fabrikations-

kompleksitet tillader fremstillingen af mere

avancerede kredsløb.

•Ny batteriteknologi og strømstyring.

•Overensstemmende.

•Transparent elektronik og ny

skærm-teknologi.

•Funktionelle overflader f.eks.

selvrengøring.

•Sensor-teknologi til at overvåge

nærmiljøet.

•Integration I tekstiler

Evolutionen af ICT-sektoren går hinsides hvad vi regner som “elektronik” (dvs. apparater som udfører opgaver for os).

Der eksisterer visioner om at have elektronik integreret i vores tøj eller I miljøet rundt omkring os, i det der kan ses som et

netværk af apparater der skaber en “omsluttende intelligens”. Fremtidige mobiltelefoner vil have multifunktionalitet på et

meget højere plan end i dag.

Trådløs føling og kommunikation

Nanoteknologi og ICT

Ved at bruge de naturlige egenskaber af

nanomaterialer til at udføre beregninger

vil fremtidige computere ikke

nødvendigvis være baseret på traditionel

Si-baseret teknologi. Materialer så som

en enkelt nanowire eller kvantedots kan

også bruges.

Nye fabrikationsteknikker tillader syntesen

af bøjelige kredsløb, der gør fleksible og

strækbare apparater mulige. Disse

apparater kan rulles sammen eller foldes

uden at skade det.

Eftergivende tyndfilms transistorer af

organiske halvledermolekyler på et

gummiagtigt substrat.

En hukommelseship bygget op omkring en enkelt

zinkoxid nanowire. Hver nanowire er mindre end

100nm i diameter.

Fotografi af processorer på en Intel 45nm

''Penryn'' Wafer.

Morph koncepttelefonerne

indeholder nanoskala teknologier

som potentielt vil skabe en verden

af radikalt anerledes apparater.

© Nokia Research Centre

Grafen viser forøgelsen af antallet af transistorer på en

computerchip følger Moores forudsigelse. (Figur ophav:

http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Wgsimon,

Creative Commons Attribution ShareAlike 3.0)

500nm

Hinsides Miniaturisering:

Integration af Nanoteknologi i hverdagsgadgets

Giant Magnetoresistance (GMR) teknologi

Adskillige populære

elektronikprodukter

indeholder komponenter

som udnytter effekten kaldet

GMR. Den elektriske

modstand af et meget tyndt

lag af magnetiske og ikke-

magnetiske metaller kan

ændres uforventeligt meget

ved tilstedeværelsen af et

påført magnetfelt.

Skærmteknologi f.eks. organic light emitting diodes (OLEDs)

Fordele

•Bruger mindre energi end LCD‘ere

•God billedekvalitet

•Meget tyndere og lettere end LCD’ere

•Virker godt I sollys og fra forskellige synsvinkler

Fremstillet med et tyndt lag af organiske molekyler, som let kan deponeres på et substrat

Ulemper

•Ringe levetid pga. molekylær degration

•Molekyler er følsomme overfor fugt, så dyrebar

indpakning er nødvendig

•For øjeblikket designet til at bruge dyre elektrode

materialer.

Moderne harddiske udnytter GMR.(Figur ophav: http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Mfield,

Creative Commons Attribution ShareAlike 3.0)

OLED film på omkring

200nm i tykkelse. (figur

ophav: R. Ovilla,

University of Texas at

Dallas, NISE Network,

www.nisenet.org,

licenseret under NISE

netværks betingelser).