ปี 1965… อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และ การผลิตอุปกรณ์สารกึ่งตัวนำได้แพร่หลาย และ เติบโตอย่างรวดเร็ว โดยมี Transistor หรือ ทรานซิสเตอร์ เป็นศูนย์กลางของพัฒนาการวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทุกรูปแบบตั้งแต่วงจรหรี่ไฟ และ ลดเพิ่มเสียง ไปจนถึงแผงวงจรคอมพิวเตอร์ รวมทั้งเทคโนโลยีไมโครชิพอันล้ำหน้าของยุคสมันนั้นด้วย
Gordon E. Moore หรือ กอร์ดอน มัวร์ ผู้อำนวยการวิจัยและพัฒนาของ Fairchild Semiconductor ซึ่งเป็นหนึ่งในนักวิจัยด้าน “ไมโครชิพ หรือ Microchip” ซึ่งเป็นเทคโนโลยี “Integrated Circuit หรือ IC หรือ แผงวงจรรวม” ที่ปราดเปรื่องที่สุดคนหนึ่ง และ ประสบความสำเร็จในการวิจัยและพัฒนาไมโครชิพล้ำสมัยที่สามารถบรรจุ Transistor ลงในตัวถังไมโครชิพชิ้นเล็กๆ ได้มากมาย… ซึ่งความสำเร็จนี้ได้นำไปสู่การก่อตั้ง Intel และ ได้ทำนายพัฒนาการของไมโครชิพเอาไว้ว่า… ปริมาณของทรานซิสเตอร์บนวงจรรวมจะเพิ่มขึ้นเท่าตัวทุกๆ สองปี… และ กฏนี้เป็นจริงต่อมาจนกระทั่งการผลิตไมโครชิพแบบเดิมไม่สามารถเพิ่มจำนวนทรานซิสเตอร์แบบทวีคูณลงในตัวถังขนาดเดิมได้อีกเพราะไม่สามารถทำให้เล็กลงกว่าที่เป็นอยู่ด้วยเทคนิคแบเดิม… วิวัฒนาการของไมโครชิพลำดับถัดมาจึงต้องพึ่งพา NanoTechnology หรือ เทคโนโลยีนาโนในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ และ การผลิตอุปกรณ์ไมโครชิพ และหรือ แผงวงจรรวมยุคใหม่… โดยให้กำเนิดวิทยาการด้าน NanoElectronics ขึ้น
ปัจจุบัน… คำว่า NanoElectronics หรือ นาโนอิเล็กทรอนิกส์… จะนิยามถึงการใช้เทคโนโลยีนาโนในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งครอบคลุมชุดอุปกรณ์ และ วัสดุทางอิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย โดยหมายความถึงลักษณะทั่วไปที่มีขนาดเล็กมาก จนต้องมีการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอม และ คุณสมบัติทางกลเชิงควอนตัม โดยมีวิทยาการสาขาต่างๆ แบ่งย่อยออกไปมากมาย เช่น… Molecular Electronics ทั้งแบบ Hybrid และ Mono… NanoWires and NanoTubes หรือ เส้นลวด และ ท่อนาโน… รวมทั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โมเลกุลขั้นสูง หรือ Advanced Molecular Electronics
ประเด็นก็คือ… NanoElectronic Devices หรือ อุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์จะมีขนาดระหว่าง 1 นาโนเมตรถึง 100 นาโนเมตร… โดยเทคโนโลยีซิลิคอน MOSFET หรือ Metal–Oxide–Semiconductor Field-Effect Transistor ในปัจจุบันสามารถผลิตด้วยเทคโนโลยี Molecular Electronics ระดับนาโนได้หมดแล้ว และ กำลังทดแทนและกลืนกินเทคโนโลยี Microchip และหรือ Integrated Circuit แบบเก่าอย่างรวดเร็ว… ในขณะที่กฏของมัวส์ หรือ Moore’s law ว่าด้วยปริมาณของทรานซิสเตอร์บนวงจรรวมจะเพิ่มขึ้นเท่าตัวทุกๆ สองปียังคงเป็นจริงต่อไปในยุคนาโน ถึงแม้จะเพิ่มขึ้นด้วยสัดส่วนที่ผิดไปจากอัตราอ้างอิงตามกฏของมัวส์บ้าง… แต่ก็ยังเพิ่มขึ้นได้อีกเรื่อยๆ และ ต่อไป
ที่น่าสนใจกว่านั้นก็คือ… วิทยาการด้าน NanoElectronics ยังมีความสำคัญกับอุปกรณ์ และ ชิ้นงานที่ผลิตขึ้นจากเทคโนโลยีนาโนแทบจะทุกสาขา อันเนื่องมาจากวัสดุนาโนทั้งหมดที่ค้นพบจะมีสมบัติทาอิเล็กตรอนทั้งที่มีการแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนในวัสดุนาโน และ การแลกเปลี่ยนอิเล็กตรอนกับภายนอก… ทั้งโดยธรรมชาติ และ โดยการกระตุ้นด้วยเทคนิคทางนาโนเทคโนโลยี…
อย่างไรก็ตาม… เครื่องใช้ไฟฟ้า และ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือ ของใช้ที่เสียบปลั๊ก หรือ ชาร์จแบตเตอรีใช้ทุกชนิด จะมีการเปลี่ยนไปใช้ NanoElectronic Devices หรือ อุปกรณ์นาโนอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ กระทั้งทุกชิ้นส่วนที่มีอิเล็กตรอนไหลผ่านจะถูกผลิตด้วยเทคโนโลยีนาโนทั้งหมด…
References…
