Le graphène bien placé pour remplacer le silicium

Alors que le silicium montre ses limites, de nombreuses équipes de chercheurs essayent de le remplacer par de nouveaux matériaux. Une équipe américaine vient de montrer que l'un des postulants, le graphène, pouvait fonctionner à température ambiante.

Plus la finesse de gravure des circuits en silicium augmente, plus les effets quantiques perturbent le comportement des électrons et malmènent les qualités de semi-conducteur du silicium, en le faisant dissiper beaucoup de chaleur. Ce qui pourrait à terme brider le développement de composants toujours plus puissants. A moins que l'on ne trouve des matériaux de remplacement.

Plusieurs travaux de recherche universitaire ont ainsi mis en avant depuis quatre ans les qualités électroniques du graphène, un cristal de carbone bidimensionnel formé de cellules hexagonales. Le graphite est constitué de feuilles de graphène dont l'épaisseur correspond à la taille d'un atome de carbone. Seul problème, ce matériau nécessite, pour avoir un comportement électronique intéressant, d'être refroidi à quelques degrés Kelvin par de l'hélium liquide.

Une équipe de chercheurs du Department of Chemistry & Laboratory for Advanced Materials de la Stanford University, (Xiaolin Li, Xinran Wang, Li Zhang, Sangwon Lee, sous la direction du professeur Hongjie Dai), vient toutefois d'annoncer des développements intéressants autour de ce matériau. Ils ont réussi à produire chimiquement des nano-rubans de graphène (Graphene nano ribbons, GNR) de moins de 10 nm de large permettant de fabriquer des transistors à effet de champ capables de fonctionner à température ambiante.

Toutes les expériences menées montrent que, contrairement aux nano-tubes de carbone à simple paroi, tous les GNR de moins de 10 nm de large produits sont semi-conducteurs et que les transistors à effet de champ qui les utilisent offrent un gain de 107 à température ambiante.

Le professeur Dai reste toutefois prudent vis-à-vis de cette découverte : « le graphène pourrait être intéressant pour l'électronique du futur, mais je ne pense pas qu'il remplacera rapidement le silicium. Il s'agit pour le moment d'un espoir plutôt que d'une certitude ».

Cela n'empêche que de nombreuses équipes travaillent actuellement sur le graphène. Ainsi, il y a quelques semaines un groupe de chercheurs de l'Université de Manchester a annoncé qu'il avait obtenu un micro-transistor prometteur en gravant une feuille de graphène à l'aide d'un procédé de lithographie à faisceau d'électrons. Mais la fabrication à grande échelle semble beaucoup plus difficile à envisager que celle des GNR de l'Université de Stanford.

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.stanford.edu

Sujets associés

NEWSLETTER L'hebdo de la techno

Nos journalistes sélectionnent pour vous les articles clés de l'innovation technologique

Votre demande d’inscription a bien été prise en compte.

Votre email est traité par notre titre de presse qui selon le titre appartient, à une des sociétés suivantes...

Votre email est traité par notre titre de presse qui selon le titre appartient, à une des sociétés suivantes du : Groupe Moniteur Nanterre B 403 080 823, IPD Nanterre 490 727 633, Groupe Industrie Service Info (GISI) Nanterre 442 233 417. Cette société ou toutes sociétés du Groupe Infopro Digital pourront l'utiliser afin de vous proposer pour leur compte ou celui de leurs clients, des produits et/ou services utiles à vos activités professionnelles. Pour exercer vos droits, vous y opposer ou pour en savoir plus : Charte des données personnelles.

LES ÉVÉNEMENTS L'USINE NOUVELLE

LES PODCASTS

Le rôle des jeux vidéo dans nos sociétés

Le rôle des jeux vidéo dans nos sociétés

Martin Buthaud est docteur en philosophie à l'Université de Rouen. Il fait partie des rares chercheurs français à se questionner sur le rôle du jeu vidéo dans nos...

Écouter cet épisode

Les coulisses d'un abattoir qui se robotise

Les coulisses d'un abattoir qui se robotise

Dans ce nouvel épisode de La Fabrique, Nathan Mann nous dévoile les coulisses de son reportage dans l'abattoir Labeyrie de Came, dans les Pyrénées-Atlantiques, qui robotise peu à peu...

Écouter cet épisode

La renaissance des montres Kelton

La renaissance des montres Kelton

Le designer Vincent Bergerat donne une nouvelle vie aux montres Kelton. Dans ce nouvel épisode du podcast Inspiration, il explique au micro de Christophe Bys comment il innove et recrée l'identité...

Écouter cet épisode

Connecter start-up et grands groupes

Connecter start-up et grands groupes

Dans ce nouveau numéro du podcast Inspiration, Thomas Ollivier, fondateur du Maif Start-up Club, répond aux questions de Christophe Bys. 

Écouter cet épisode

Tous les podcasts

LES SERVICES DE L'USINE NOUVELLE

Trouvez les entreprises industrielles qui recrutent des talents

BUREAU VERITAS

Expert(e) naval - Jauge (F/H)

BUREAU VERITAS - 11/06/2022 - CDI - Saint Herblain

+ 550 offres d’emploi

Tout voir
Proposé par

Accédez à tous les appels d’offres et détectez vos opportunités d’affaires

66 - Banyuls-sur-Mer

Création d'un pavillon d'accueil au centre régional de la Sommellerie

DATE DE REPONSE 01/01/1970

+ de 10.000 avis par jour

Tout voir
Proposé par

ARTICLES LES PLUS LUS