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Remplacement du silicium par le graphène pour les nanocircuits

nanocircuit de graphèneLes scientifiques ont fait une percée vers la création de nanocircuits de graphène, largement considérés comme le candidat le plus prometteur pour remplacer le silicium comme élément de base des transistors. Ils ont mis au point un processus simple et rapide basé sur la nanolithographie thermochimique (TCNL) pour créer des nanofils. Les propriétés électroniques de l’oxyde de graphène à l’échelle nanométrique sont modifiées par ce procédé et permet de passer d’un matériau isolant vers un matériau conducteur.

La technique fonctionne avec de multiples formes de graphène et est en passe de devenir une découverte importante pour le développement de l’électronique du graphène. La recherche est publiée dans la revue Science. Les scientifiques qui travaillent avec les nanocircuits sont enthousiastes par rapport au graphène parce que les électrons rencontrent moins de résistance quand ils voyagent le long de ce matériau comparativement au silicium. De plus, les transistors au silicium d’aujourd’hui sont presque aussi petits que permis par les lois de la physique. Le graphène présente aussi un avantage en raison de son épaisseur – c’est une feuille de carbone d’un seul atome d’épaisseur. Bien que la nanoélectronique basée sur le graphène pourrait être plus rapide et consommer moins de puissance que le silicium, on ne savait pas comment produire du graphène nanostructuré sur une méthode reproductible ou évolutive. C’était jusqu’à présent.

« Nous avons montré qu’en chauffant localement une couche isolante d’oxyde de graphène avec une pointe de microscope à force atomique, on peut écrire des nanofils avec des dimensions jusqu’à 12 nanomètres, et ce peut importe la variété de graphène (de type flocon ou épitaxiale). Nous pouvons augmenter leurs propriétés électroniques de conduction jusqu’à un maximum de quatre ordres de grandeur. Nous n’avons vu aucun signe d’usure de la pointe du microscope ou de déchirement de l’échantillon », a déclaré Elisa Riedo, professeur agrégé à l’École de physique à l’Institut Georgia Tech.

A l’échelle macroscopique, la conductivité de l’oxyde de graphène peut être modifiée d’un matériau isolant vers un matériau plus conducteur à l’aide de grands fours. L’équipe de recherche a utilisé la nanolithographie thermochimique pour augmenter la température de l’oxyde de graphène à une échelle nanométrique afin de générer des nanocircuits de graphène. Ils ont constaté qu’à une température de 130 degrés Celsius, l’oxyde de graphène traité commence à devenir plus conducteur.

« Alors, la beauté de ceci est que nous avons mis au point une technique simple, fiable et reproductible qui permet de changer un échantillon isolant en un nanofil conducteur. Ces propriétés sont la marque d’une technologie de production », a déclaré Paul Sheehan, chef de la section nanoscience des surfaces et technologie des senseurs au Naval Research Laboratory.

L’équipe de recherche a testé deux types d’oxyde de graphène – l’un à base de carbure de silicium, l’autre à base de poudre de graphite. « Je pense qu’il y a trois éléments importants à propos de cette étude », a déclaré William P. King, professeur agrégé du département des sciences et de l’ingénierie mécanique à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign. « D’abord, l’ensemble du processus se passe en une seule étape. Vous passez d’oxyde de graphène isolant à un matériau électronique fonctionnel par simple application d’un nano-dispositif de chauffage. Deuxièmement, nous pensons que tout type de graphène se comporte de cette façon. Troisièmement, l’écriture est une technique extrêmement rapide. Ces nanostructures peuvent être synthétisés à un taux si élevé que l’approche pourrait être très utile pour les ingénieurs qui veulent faire des nanocircuits. »

Source : article original

1 Comment to “Remplacement du silicium par le graphène pour les nanocircuits”

  • CM samedi 6 novembre 2010 à 03:25

    Les auteurs de science-fiction qui depuis les années 50/60 imaginent un saut technologique permettant d’augmenter considérablement les capacités de calcul -donc l’intelligence- ont alors, de nouveau, comme Jules Verne dans son temps, vu vrai. Il y a là de quoi se réjouir, et de quoi espérer que le saut soit assez grand comme pour qu’il marque une différence positive pour les populations laissées en marge, victimes à notre époque de famine, de violence tribale, de manque total d’instruction, de conditions de vie infrahumaines. À quand une avancée technologique qui changerait le mode de production et de commerce? Après avoir lu l’article, je me dis « c’est peut-être pour bientôt, peut-être ne faudra-t-il pas que des centaines d’années s’écoulent ». Espérer est une manie!

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