Le graphyne serait meilleur que le graphène

Des chercheurs allemands ont publié les résultats de leurs simulations montrant que le graphyne serait un matériau encore plus intéressant que le graphène lorsqu’il est utilisé comme transistor. Ils ont publié leurs conclusions dans la revue Physical Review Letters.

Un excellent transistor

Très schématiquement, le graphène est une couche composée d’atomes de carbone agencés en nid d’abeille. Il a des propriétés électriques et mécaniques excellentes et on envisage l’utilisation de nanotubes de carbone (une feuille de graphène roulée) comme canal entre la source et le drain de transistors (cf. « Après le transistor en silicium »).

Le graphyne est le cousin du graphène. Il est aussi composé d’une couche d’atomes de carbone, mais leur agencement est différent, ce qui en fait un matériau plus versatile. Concrètement, le graphène est limité à une structure hexagonale et un maximum de deux liens entre les atomes. Or, le graphyne peut en avoir trois et la structure simulée par les chercheurs est très différente, ce qui explique les nouvelles caractéristiques. Le modèle d’aujourd’hui est plus rectangulaire et il est surnommé 6,6,12-graphyne.

L’an dernier, des chercheurs de MIT ont publié un papier sur les propriétés mécaniques du graphyne qui est de plus en plus populaire auprès des chercheurs. Aujourd’hui, les scientifiques de l’Université Friedrich-Alexander d’Erlangen-Nuremberg se penchent sur ses propriétés électriques qui seraient très intéressantes, principalement parce que le 6,6,12-graphyne favorise le déplacement unidirectionnel des électrons. Très schématiquement, ils pourraient se déplacer dans un sens, mais dans l’autre, ce qui accroîtrait les performances des transistors sans avoir besoin de dopant.

Au-delà du graphène

Pour l’instant, il ne s’agit que de simulations et seul un tout petit bout de graphyne a été fabriqué. Nous sommes donc encore très loin de voir ce matériau sortir des laboratoires. Néanmoins, il semble que les leçons que la recherche tire de la fabrication de puces en graphène (cf. « Avancée majeure : IBM signe le premier die en graphène ») et de la manipulation des atomes de carbone (cf. « Les transistors en graphène se rapprochent »), ouvrent une porte vers de nouvelles structures encore plus fascinantes.