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La molybdénite menace le graphène en remplacement du silicium – High-teK.ca

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Des chercheurs de l’Ecole polytechnique fédérale de Suisse ont créé des circuits intégrés en utilisant de la molybdénite à un seul atome d’épaisseur, une substance très similaire au graphène. La logique en molybdénite a des caractéristiques très similaires à ses cousines à base de silicium, mais comme les feuilles simples du matériau ne font que 0,65 nm d’épaisseur, elles peuvent être utilisées pour fabriquer de très petits transistors très économes en énergie.

La molybdénite (prononcé mol-IB-dee-nite) est un minéral de sulfure de molybdène, et ressemble beaucoup au graphite. Comme le graphite, il a une forme cristalline en couches qui en fait un bon lubrifiant et une bonne cible pour produire des couches d’un seul atome d’épaisseur. Juste après que le graphène a été synthétisé à partir de graphite à l’aide de ruban adhésif, des flocons de molybdénite ont également été créés en utilisant la même technique. Pour une raison quelconque, personne n’a inventé le terme « molybdène » – peut-être que je peux être le premier. Cependant, en le regardant écrit comme ça, il y a peut-être une raison pour laquelle nous ne l’appelons pas molybdènenène…

Comme vous le savez, le graphène est indéniablement l’un des matériaux les plus miraculeux jamais découverts – c’est probablement la réponse à nos problèmes de dépendance à la batterie, entre autres choses – mais il lui manque une caractéristique très importante dont les semi-conducteurs ont besoin : une bande interdite fiable. Les semi-conducteurs, par définition, isolent parfois et conduisent parfois, selon la tension que vous y faites passer. La différence de tension nécessaire pour basculer entre les états isolant et conducteur s’appelle la bande interdite – et le graphène n’en a pas. La molybdénite, d’autre part, a une bande interdite juste au bon endroit pour les puces informatiques de tous les jours.

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Transistor molybdénitePour le transformer en transistor, les chercheurs suisses déposé des feuilles de molybdénite d’une épaisseur atomique sur une plaquette de silicium, puis attaché chaque minuscule bit à une électrode en or à l’aide d’oxyde d’hafnium (un diélectrique à k élevé utilisé dans les puces de silicium contemporaines). Dans l’image en haut de l’histoire, chacune des pointes fines est un transistor à effet de champ tunnel (photo de droite).

Essentiellement, cela signifie que la molybdénite offre une alternative viable une fois que nous atteindre les limites physiques du silicium. Comme nous l’avons mentionné à plusieurs reprises auparavant, cependant, le silicium, en tant que titulaire en titre, ne sera pas facilement renversé. Au moment où Intel & Co. sont obligés de regarder au-delà du silicium, qui est encore dans quelques années, le graphène et les nanotubes de carbone – qui sont tous deux capables de fonctionner à des vitesses plus élevées et à des tensions plus basses que la molybdénite – pourraient avoir atteint le niveau nécessaire de maturité. Pourtant, il est réconfortant de savoir qu’à ce jour, nous disposons essentiellement de la technologie pour incorporer des transistors de 1 nm dans des puces informatiques.

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