Preziceți rezistivitatea nano-instrumentelor prin simulare
Rezistivitatea electrică frânează viteza maximă a circuitelor. În circuitele electrice și electronice, aceasta este o problemă evidentă cu cât scara de integrare este mai mare (adică numărul de tranzistoare pe cip). În cazul circuitelor la scară nanometrică, se întâmplă exact același lucru. De fapt, un circuit la scară nanomatică este același cu un circuit tipărit convențional (adică una dintre cele mai mari scale de integrare), deoarece termenul nano se referă doar la dimensiunea ambelor componente. Accentul nanotehnologiei aplicate electronicii se concentrează pe îmbunătățirea etapelor de fabricație, pentru a elimina riscurile de erori, pierderi de putere datorate prezenței impurităților sau defecte de fabricație și, prin urmare, o creștere notabilă a eficienței circuitelor (care ar afecta pozitiv consum și disipare). Dar aceasta este o altă problemă.
Faptul este că cercetătorii de la NIST (Institutul Național de Standarde și Tehnologie) și Universitatea George Washington au dezvoltat un simulator care permite prezicerea acestor creșteri ale rezistivității destul de precis, utilizând modele la fel de exacte ca alte metode. Acest simulator poate ajuta industria să proiecteze și să testeze noi dispozitive semiconductoare mai eficient și să reducă dramatic costurile. După cum știm cu toții, câmpul electric generat între două puncte dintr-un circuit induce o mișcare a sarcinilor (electroni), ceea ce dă naștere la electricitate. Adevărul este că chiar și la temperatura camerei există mici curenți electrici în orice metal, deoarece temperatura camerei este capabilă să extragă electroni din sânul atomilor. Într-o bucată mare de cupru fără impurități, un electron poate „avansa” liber o distanță de aproximativ 39 nanometri după ce a fost smuls din atom de vibrația termică simplă a atomilor de cupru.