Architects of the infinitesimal: nanoelectronics as a platform technology for next-generation engineering

சுருக்கம்:

இன்றைய உலகில் நானோஎலக்ட்ரானிக்ஸ் என்பது கூறுகளின் அளவை மட்டும் குறைப்பதற்காக அல்ல. இது குவாண்டம் கான்ஃபைன்மெண்ட், டனலிங் போன்ற நிகழ்வுகளையும், மேலும் மேம்பட்ட நானோ பொருட்களின் பயன்பாட்டையும் கொண்டு, பாரம்பரிய மைக்ரோஎலக்ட்ரானிக்ஸ் மூலம் செய்ய முடியாத செயல்களை மேற்கொள்ள உதவுகிறது. இந்த ஆய்வுக் கட்டுரை நானோஎலக்ட்ரானிக்ஸின் ஒரு பார்வையை வழங்குகிறது; இது அதன் அடிப்படை இயற்பியல் கோட்பாடுகள், பொருள் தளங்கள் மற்றும் தயாரிப்பு முறைகள் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. மேலும், தகவல் தொழில்நுட்பம், உயிரியல் மருத்துவ பொறியியல், ஆற்றல் அமைப்புகள் மற்றும் மேம்பட்ட உற்பத்தி ஆகிய துறைகளில் அதன் பயன்பாடுகள் குறித்து விரிவான விவாதம் வழங்கப்பட்டுள்ளது. அதேபோல், தொழில்நுட்ப வளர்ச்சி நிலை, நடைமுறை செயல்படுத்தல், நிலவும் முக்கிய அறிவியல் மற்றும் பொறியியல் சவால்கள், நெறிமுறை தொடர்பான பிரச்சினைகள் மற்றும் ஒழுங்குமுறை கட்டுப்பாடுகள் ஆகியவற்றிலும் சிறப்பு கவனம் செலுத்தப்பட்டுள்ளது. வணிக ரீதியாக ஏற்கனவே நிலைபெற்றுள்ள தொழில்நுட்பங்களையும் உருவாகி வரும் ஆராய்ச்சி துறைகளையும் தெளிவாக வேறுபடுத்தி காட்டுவதன் மூலம், எதிர்கால பொறியியல் வளர்ச்சியில் நானோஎலக்ட்ரானிக்ஸ் வகிக்கும் முக்கியத்துவத்தை இந்த ஆய்வு சமநிலையான மற்றும் நடைமுறைபூர்வமான முறையில் மதிப்பீடு செய்கிறது.

Abstract:

In today’s world, nanoelectronics is not just about reducing the sizes of components. It leverages phenomena such as quantum confinement and tunneling, alongside the use of sophisticated nanomaterials to accomplish things that are not possible with conventional microelectronics. This paper presents a perspective of nanoelectronics, which is divided according to its core physical principles, material platforms, and fabrication methods. The paper is then extended to a comprehensive discussion of its applications in information technology, biomedical engineering, energy systems, and advanced manufacturing. Emphasis is laid on the technological maturity, practical implementation, outstanding scientific and engineering challenges, and ethical issues, as well as regulatory constraints. By clearly distinguishing commercially established technologies from the emerging research avenues, this work provides a fair and realistic assessment of the significance of nanoelectronics to the future of engineering.