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Faille majeure dans la théorie des transistors

10 décembre 2013, 14:37
Faille majeure dans la théorie des transistors
Faille majeure dans la théorie des transistors

Une faille fondamentale dans la compréhension du bruit intrinsèque des transistors a été trouvée par des chercheurs de l’institut national des standards et techniques (National Institute of Standards and Technology, NIST) aux Etats-Unis. C’est en étudiant les états conducteur/bloqué des transistors de toute petite taille que ces chercheurs ont découvert le problème qui entrave le perfectionnement des appareils à faible consommation.

 

D’après ces chercheurs, le modèle qui explique les erreurs dues au bruit électronique des commutateurs ne correspond pas à la réalité. Pour qu’un transistor fonctionne bien, il doit être réalisé en matériaux extrêmement purs. Le moindre défaut de ces matériaux peut dérouter des électrons et causer ainsi un mauvais fonctionnement du transistor qui semble hésiter entre les états conducteur et bloqué. L’industrie de l’électronique avait largement accepté au cours des dernières décennies un modèle théorique qui identifie les défauts et aide à les atténuer.
Selon cette théorie de l’effet tunnel élastique, plus un transistor est petit, plus sa fréquence de bruit est élevée. Or les chercheurs du NIST et leurs collègues des universités Rutgers et du Maryland ont démontré que même dans les nanotransistors la fréquence de bruit ne change pas. Ceci implique que le modèle est incorrect. Il semble s'appliquer aux « gros » transistors, mais les résultats obtenus par les chercheurs indiquent qu’il ne s’appliquera pas à l’échelle nano, l’avenir de l’industrie.

 

La faille toucherait surtout les transistors à faible puissance car les phénomènes observés sont plus prononcés quand la puissance diminue. Ceci représente un sérieux obstacle pour le développement de transistors destinés à des applications à faible consommation. Les chercheurs n’ont pas encore compris leurs observations et aucune théorie de substitution n’a encore été formulée.

 

K.P. Cheung, le chercheur du NIST qui a été le premier à signaler le problème, recevra-t-il un jour le prix Nobel ?

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