“Nanofabbricazione” si riferisce alla fabbricazione di strutture con dimensioni delle caratteristiche misurate in nanometri, in particolare sotto i 20 nanometri su un lato. La tecnologia attuale consente principalmente la nanofabbricazione solo in senso bidimensionale. Un importante sottoinsieme dell’attuale nanofabbricazione sono le tecnologie che rientrano nell’ambito della nanolitografia, che sostanzialmente significa solo “scrittura su nanoscala” e implica un risultato bidimensionale. In questo senso, anche la fotolitografia convenzionale utilizzata per realizzare i chip dei computer è tecnicamente nanofabbricazione, poiché le dimensioni delle caratteristiche sono misurate in centinaia di nanometri. Tuttavia, “nanofabbricazione” tende a riferirsi ad approcci più nuovi e all’avanguardia.
La fotolitografia convenzionale, il pilastro dell’industria informatica, può essere utilizzata per creare elementi con dimensioni fino a 22 nm, anche se questo è molto costoso e attualmente non è considerato conveniente. Più tipicamente, i modelli hanno dimensioni delle caratteristiche di circa 193 nm come limite inferiore. In previsione di scontrarsi con i limiti fisici con la fotolitografia, le aziende informatiche hanno investito miliardi di dollari nella ricerca per le tecniche di litografia di prossima generazione. Questi includono litografia a raggi X (dimensioni delle caratteristiche di 15 nm), double patterning (utilizzando un approccio a bassa risoluzione ma modellando la stessa superficie due volte), litografia a scrittura diretta a fascio di elettroni (EBDW), litografia ultravioletta estrema, litografia a nanoimprint, scansione litografia a sonda (che può manipolare singoli atomi) e nanolitografia al microscopio a forza atomica.
Approcci più avanzati alla nanofabbricazione sono l’autoassemblaggio molecolare, che è stato dimostrato in laboratorio centinaia di volte, o la meccanosintesi posizionale, che è nelle prime fasi della ricerca. Entrambi sono tentativi di portare la nanofabbricazione nel regno 3D, che sbloccherebbe davvero il suo potere tecnologico. La nanofabbricazione rapida in 3D significherebbe che i produttori potrebbero teoricamente costruire un’ampia gamma di strutture chimicamente possibili con una precisione nanometrica. Ciò potrebbe portare a motori di ordini di grandezza più potenti di oggi, materiali con rapporti resistenza-peso 100 volte migliori, elettronica incorporata in tutto e altro ancora. Per ora, tuttavia, la nanofabbricazione viene utilizzata principalmente per realizzare chip per computer migliori.