كاربرد نانو تكنولوژي در الكترونيك

فصل اول : هنگامي كه درباره نانوفناوري شروع به جستجو و مطالعه كنيد، به موضوعات ومواد مختلفي بر مي خوريد بنابراين ممكن است نانوفناوري رشته ايكاملا گسترده به نظر مي آيد كه موضوعات آن ربط چنداني به هم ندارند. به طوركلي مطالعات نانوفناوري را مي توان به سه دسته تقسيم كرد. اگرچه روشهاي تحقيقاتي درآن ها بايكديگر متفاوت است، اما اين سه شاخه كاملا به يكديگر مرتبط هستند و پيشرفتدر يكي از شاخه ها مي تواند در شاخه هاي ديگر نيز كاملاً موثر باشد.

فصل دوم  : نانوتكنولوژي از يك رشته علمي خاص مشتق نمي شود. با وجودي كه نانو تكنولوژي بيشترين وجهمشترك را با علم مواد دارد.نانو تكنولوژي،توانمندي توليد مواد،ابزار ها و سيستمهاي جديد با در دست گرفتن كنترل در سطح مولكولي و اتمي و استفاده از خواص آنها درمقياس نانو مي باشد.

فصل سوم :  نانو تكنولوژي يك رشته وابسته به ابزار است ابزارهايي كه به مرور در حال بهتر شدن است نانو تكنولوژي و شاخههاي كاربردي آن مانند نانوالكترونيك درواقع توليد كارآمد دستگاهها و سيستمها با كنترل ماده در مقياس طولي نانو است و بهرهبرداري از خواص و پديدههاي نوظهوري است كه در اين مقياس توسعه يافته است.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                صفحه

فصل اول : فناوري نانو

مقدمه..............................................................................................................................................................................................1

1-1-تاريخچه نانو درجهان.......................................................................................................................................................1

1-2-فناوري نانو چيست؟.........................................................................................................................................................2

1-3-شاخه هاي فناوري نانو.....................................................................................................................................................4 

1-3-1- نانو تكنو لوژي مرطوب.............................................................................................................................................4

1-3-2- نانو تكنولوژي خشك.................................................................................................................................................4

1-3-3- نانو تكنو لوژي محاسبه اي......................................................................................................................................5

1-4-عناصر پايه در فناوري نانو...............................................................................................................................................5

1-4-1-اولين و مهمترين عنصر پايه، نانو ذرات..................................................................................................................5

1-4-2- عنصر پايه بعدي نانو لوله كربني.............................................................................................................................6

1-4-2-1-ترانزيستورها............................................................................................................................................................6

1-4-2-2-حسگرها...................................................................................................................................................................7

1-4-2-3-نمايشگرهاي گسيل ميداني.................................................................................................................................8

1-4-2-4-حافظههاي نانولولهاي............................................................................................................................................9

1-4-2-5-استحكامدهي كامپوزيتها................................................................................................................................10

1-4-3-سومين عنصر پايه نانو كپسول..............................................................................................................................11

1-5-فناوري نانو در آينده نه چندان دور...........................................................................................................................11

1-6-نانو چقدر كوچك است؟...............................................................................................................................................12

1-7-آينده زير سايه نانو.........................................................................................................................................................12

1-8-چندمحصول تجارى شده با استفاده از فناورى نانو................................................................................................14

1-8-1پارچه هاى ضدچروك و ضدلكه..............................................................................................................................14

1-8-2- محافظت پوست، با قابليت نفوذ عميق...............................................................................................................15

1-8-3-عينك هاى آفتابى با كيفيت بالا...........................................................................................................................15

1-8-4-نانو جوراب.................................................................................................................................................................15

1-8-5-كرم هاى ضدآفتاب..................................................................................................................................................15

1-8-6-فشردهكردن نانوپودرها در دماي پائين................................................................................................................16

1-9-وضعيت جهاني...............................................................................................................................................................17

خلاصه فصل اول.......................................................................................................................................................................19

فصل دوم:نانو تكنولوژي

مقدمه..........................................................................................................................................................................................20

2-1-تاريخچه نانوتكنولوژي...................................................................................................................................................20

2-2-تاريخچه نانو در جهان..................................................................................................................................................21

2-3-آغاز نانوتكنولوژي...........................................................................................................................................................22

2-4-نانو تكنولوژي،  فناوري نوين.......................................................................................................................................23

2-5-نانوتكنولوژي چيست؟...................................................................................................................................................23

2-6-نانوتكنولوژي به زبان ساده. ........................................................................................................................................25

2-7-اصول پايه نانو تكنولوژي..............................................................................................................................................27

2-8-نانو تكنولوژي علم خواص عجيب مواد......................................................................................................................28

2-9-نانو تكنولوژي از ديدگاه جامعه شناختي..................................................................................................................30

2-10-نانو تكنولوژي در ايران...............................................................................................................................................36

2-11-چشم انداز علم نانو تكنولوژي..................................................................................................................................37

2-12-قابليتهاي محتمل تكنيكي نانوتكنولوژي...............................................................................................................38

2-13-كاربردهاي نانوتكنولوژي...........................................................................................................................................39

2-13-1-پزشكي و بدن انسان............................................................................................................................................39

2-13-2-دوامپذيري منابع...................................................................................................................................................40

2-13-3-هوا و فضا................................................................................................................................................................41

2-13-4-امنيت ملّي..............................................................................................................................................................41

2-13-5-فناوري نانووشيمي................................................................................................................................................41

2-13-6-فناوري نانو و پزشكي . .......................................................................................................................................42

2-13-7-فناوري نانو و حمل و نقل...................................................................................................................................42

2-13-8- صنعت الكترونيك................................................................................................................................................43

2-14-تحولات نانوتكنولوژي.................................................................................................................................................43

2-14-1-نانو لولهها................................................................................................................................................................46

2-14-1-1-ايجاد رشتههاي نانولولهاي......................................................................................................47

2-14-1-2-شناسايي طيف نوري نانولولههاي كربني ..................................................................................................49

خلاصه فصل دوم.......................................................................................................................................................................51

فصل سوم:كاربرد نانو تكنولوژي در الكترونيك

مقدمه..........................................................................................................................................................................................52

3-1-نانو الكترونيك..............................................................................................................................................................52

3-2-روند تجارت فناورينانو در ژاپن...............................................................................................................................54

3-2-1-روند صنعت خطرپذيرفناورينانو.........................................................................................................................56

3-2-2-وضعيت توسعة شركتهاي خطرپذير فناورينانو............................................................................................57

3-2-3-مراحل رشد مشخصههاوشركتهاي خطر پذير فناوري نانو.......................................................................................57

3-2-4-وضعيت صنعت فناورينانو در ژاپن....................................................................................................................58

3-2-5- نكات راه تجارت فناروينانو در عرصه الكترونيك..........................................................................................................60

3-3- موضوعات الكترونيك ..................................................................................................................................................62

3-3-1-موادLSIجديد..........................................................................................................................................................62

3-3-1-1-تاريخچه ي ابررساناي........................................................................................................................................62

3-3-1-2-تقويت خاصيت ابررسانايي................................................................................................................................66

3-3-2- ابزارهاي نانويي........................................................................................................................................................67

3-3-2-1-خطاي سيگنال وخطاي سازه...........................................................................................................................68

3-3-2-2-پروژهFP6............................................................................................................................................................68

3-3-2-3-Cmos................................................................................................................................................................69

3-3-2-4-سيماس در دوربين ديجيتال...........................................................................................................................77

3-3-2-5-به جلو راندن خط مقدم فناوري......................................................................................................................79

3-3-2-6-طراحي تراشهي جديد.......................................................................................................................................80

3-3-2-7-تراشههايي با قابليت ريزموج براي ارتباطات بي سيمي..............................................................................81

3-3-2-8-بكارگيري فناوري  FPNI...............................................................................................................................83

3-3-2-9-توسعۀ ابزار سختافزاري با سرعت بالا...........................................................................................................84

3-3-2-10-ساخت ترانزيستور CNT..............................................................................................................................86

3-3-3-نانو حسگر هاشامل mems هاي خودكار.........................................................................................................86

3-3-3-1-ساختار كلي يك حسگر....................................................................................................................................86

3-3-3-2-خصوصيات حسگرها..........................................................................................................................................87

3-3-3-3-نانوحسگرها..........................................................................................................................................................87

3-3-3-4-انواع نانو حسگرها...............................................................................................................................................88

3-3-3-4-1-استفادهاز نقاط كوانتومي درتوليد نانو حسگرها.....................................................................................88

3-3-3-4-2-استفاده ازنانولوله ها درتوليدنانوحسگرها..................................................................................................................89

3-3-3-5-نانو حسگرها و كنترل آلودگي هوا..................................................................................................................90

3-3-3-6-جذابيتهاي نانوحسگرها..................................................................................................................................90

3-3-3-7-آينده نگري..........................................................................................................................................................91

3-3-3-8-طراحي يك انگشت هوشمند به وسيله نانوحسگرها..........................................................................................92

3-3-3-9-مواد MEMS چيست؟.....................................................................................................................................92

3-3-3-10-كاربردهاي MEMS.......................................................................................................................................95

3-3-3-11-آيندة سيستمهاي نانوالكترومكانيكي..........................................................................................................96

 3-3-3-12-يك سيستم الكترومكانيكي چيست ؟ ......................................................................................................98

3-3-3-13-فايدة نانوماشينها .........................................................................................................................................99

3-3-3-14-چالشهاي NEMS......................................................................................................................................103

3-3-3-15-نقش فيزيك سطح .....................................................................................................................................104

3-3-4-نمايشگرها...............................................................................................................................................................106

 3-3-4-1-HUD، نسل جديد نمايشگرها...................................................................................................................107

 3-3-4-2-ورود نمايشگر..................................................................................................................................................111

 3-3-4-3-استفاده از  نانودردوربينهاي ديجيتال......................................................................................................113

 3-3-4-4-دستاوردي جديد ..........................................................................................................................................113

 3-3-4-5-توليد سمعك – نانو.....................................................................................................................................114

3-3-4-6-دانشمندان سوئدي ابركاغذي محكمترازچدن ساختند.........................................................................................115

3-3-4-7-الكترونيك سه بعدي رهآوردچاپ نانومواد..................................................................................................116

آيا نانوتكنولوژي واقعي است؟..............................................................................................................................................117

نتيجه گيري.......................................................................................................................................................................... 120

منابع.........................................................................................................................................................................................121

چكيده(انگيلسي)...................................................................................................................................................................123

عنوان(انگيلسي).....................................................................................................................................................................124