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Un transistor de 9 nm en nanotube de carbone

Image 1 : Un transistor de 9 nm en nanotube de carbone

IBM vient de montrer pour la première fois un transistor dont le canal entre la source et le drain est composé d’un nanotube de carbone de seulement 9 nm de longueur. Il est extrêmement petit et dispose de performances dépassant celles des modèles en silicium à taille égale. Les résultats ont été publiés dans Nano Letters.

Un transistor en nanotube de carbone pour dépasser les limites du silicium

L’idée d’un transistor en nanotube de carbone n’est pas nouvelle. L’an dernier, des chercheurs suisses en avaient montré un et avaient publié leurs résultats dans la revue Nature Nanotechnoloy (cf. « Un nanotube de carbone comme transistor »). Schématiquement, un nanotube de carbone est composé d’une feuille de graphène enroulée pour former un tube. Le graphène est composé d’atomes de carbone formant une structure en nid d’abeille. Le nanotube dispose de propriétés électriques très intéressantes et fait l’objet de nombreuses recherches.

Les scientifiques affirment que les transistors utilisant un canal en silicium pourraient atteindre leur limite physique dès le 10 nm. Selon le dernier rapport l’ITRS, nous devrions atteindre cette finesse de gravure entre 2020 et 2022. Ils envisagent donc déjà des sorties de secours. Certains parlent de transistors en oxyde de gallium, d’autres en carbure de silicium (cf. « Avancée majeure : IBM signe le premier die en graphène »). IBM montre aujourd’hui que le nanotube de carbone est probablement l’une des meilleures options, car il peut dépasser les 10 nm en offrant d’excellents résultats. Par exemple, il consomme bien moins d’énergie qu’une version classique en silicium.

Nous sommes encore loin de leur démocratisation

Le nanotube est d’abord apposé sur un isolant. La grille est ensuite insérée sous le tube. On ajoute enfin la source et le drain aux deux extrémités. Il reste encore de nombreux défis à relever avant la démocratisation de ce genre de transistors, comme la fabrication en masse ou la création de structures en regroupant des milliards. Il est aussi possible que les chercheurs arrivent à dépasser la limite des 10 nm avec du silicium, ce qui limiterait l’intérêt de passer à un nouveau matériau, ce qui représente toujours un investissement important.