آینده فناوری نانوالکترونیک

در شش دهه‌ی گذشته از هنگام پیدایش ترانزیستور دوقطبی در آزمایشگاه‌های تلفن بل، گسترش پایدار صنعت الکترونیک اندازه‌ی ادوات نیمه‌هادی فعال را به کرانه‌های آن کوچک‌سازی کرده است. قانون مور که بیان می‌دارد هر هجده ماه سرعت ادوات دو برابر و ابعاد آن‌ها نصف می‌شود، به پایان سلطه‌ی خود نزدیک می‌شود. فن‌آوری تجاری کنونی از یک سو به ابعاد اتمی و از سوی دیگر به چگالی توان حرارتی محدود می‌گردد. به طور خلاصه، علی‌رغم نیروی محرک و توان اقتصادی عظیم پشت این صنعت، گلوگاه‌هایی واقعی در این فن‌آوری وجود دارند و خود را هم‌اکنون به وضوح نشان می‌دهند. مسیرهایی که احتمالاً این محدودیت‌ها را مرتفع خواهند ساخت خیلی متعدد نیستند، و شامل نانوالکترونیک دوبعدی، شبکه‌های مِمریستوری، اسپینترونیک، ادوات نیمه‌هادی مرکب، الکترونیک نوری و نانواپتیک، می‌شود. هم‌چنین، انرژی خورشیدی و رایانش کوانتومی از دیگر مقوله‌های مرتبط هستند که به توسعه‌ی فیزیک و علم مواد اتکا دارند. این مقاله سه پرسش اساسی را مورد کاوش قرار می‌دهد: (1) تاریخچه‌ی توسعه‌ی این فن‌آوری از بدو پیدایش چگونه بوده است؟ (2) مسیرهای پژوهشی فعلی در دنیا کدامند؟ (3) ریشه‌های واماندگی در کشور چیست و راه‌کارهای جبران آن و هم‌راهی با فعالیت‌های جهانی چگونه است؟ در این متن سعی خواهد شد به اختصار برخی از اساسی‌ترین سوء برداشت‌ها در مراکز علمی-پژوهشی ملی موشکافی شده و پیش‌نهادهایی برای اختصاص بودجه و شتاب‌دهی به ورود و پیشرفت در این قلمرو بیان گردد، به امید آن‌که نسل بعدی متخصصین ما از فضای گسترده‌تر و فعال‌تری برای پژوهش و پیش‌رفت برخوردار باشند.