Електричний опір гальмує максимальну швидкість ланцюгів. В електричних та електронних схемах це очевидна проблема, чим вище масштаб інтеграції (тобто кількість транзисторів на мікросхемі). У випадку наномасштабних схем відбувається те саме те саме. Насправді нанорозмірна схема - це те саме, що і звичайна друкована схема (тобто одна з найвищих шкал інтеграції), оскільки термін нано відноситься лише до розміру обох компонентів. Акцент нанотехнологій, що застосовуються до електроніки, зосереджений на вдосконаленні виробничих етапів, усуненні ризиків помилок, втрат потужності через наявність домішок або виробничих дефектів, а отже, помітного збільшення ефективності схем (що позитивно вплине споживання та розсіювання). Але це вже інша справа.

питомий

Справа в тому, що дослідники з NIST (Національний інститут стандартів і технологій) та Університету Джорджа Вашингтона розробили симулятор, який дозволяє цілком прогнозувати це збільшення опору, використовуючи моделі, настільки ж точні, як і інші методи. Цей тренажер може допомогти промисловості спроектувати та випробувати нові напівпровідникові прилади більш ефективно та різко зменшити витрати. Як ми всі знаємо, електричне поле, яке генерується між двома точками в ланцюзі, індукує рух в зарядах (електронах), що і дає початок електриці. Істина полягає в тому, що навіть при кімнатній температурі в будь-якому металі є невеликі електричні струми, оскільки кімнатна температура здатна витягувати електрони з лона атомів. У великому шматку міді без домішок електрон може вільно "просуватися" на відстань близько 39 нанометрів після відриву від атома простою тепловою вібрацією атомів міді.

Коли ми зменшуємо масштаби виготовлення мідного дроту, він вже не має нескінченного розширення для електрона, але він має певні нерівності на його поверхні та по краях, які мають небажаний вплив на питомий опір матеріалу: збільште його значення ... Іншими словами, електрону важче досягти цих 39 нанометрів, або іншими словами, для досягнення цього руху потрібно більше енергії. Звідси пов'язане з цим збільшення споживання.

Підручний тренажер дозволяє вивчати ті ефекти, які збільшують опір матеріалу, і дослідники використали його, щоб показати, що в наномасштабі ефекти шорсткості та крайових ефектів, які ускладнюють рух електронів, взаємозалежні. . Ці взаємозалежності не можна було передбачити за допомогою попередніх методів, тому розробка цього тренажера означатиме вражаючий прогрес у виробничих технологіях та у підвищенні якості майбутніх інтегральних схем, зменшенні енергоспоживання та надійності самих себе.