Un pas de plus vers le transistor au graphène

4 juillet 2018, 16:12
Un pas de plus vers le transistor au graphène
Un pas de plus vers le transistor au graphène

Une équipe internationale de chercheurs, réunis sous l'égide de Cory Dean de l’université Columbia (New York, États-Unis), vient de développer une technique permettant de manipuler la conductivité électrique du graphène en le compressant. Ce résultat permet de franchir une étape supplémentaire vers le transistor au graphène.

Conducteur

Le graphène est le meilleur conducteur électrique connu. Mais en réalité, sa conductivité est si satisfaisante qu'il n'existait jusqu'ici aucune méthode efficace pour en doser le niveau. C'est précisément dans ce domaine que réside la réussite des chercheurs en conférant au graphène une bande interdite techniquement pertinente sans pour autant réduire sa qualité.


Bidimensionnel

Depuis leur découverte il y a plus de 10 ans, les propriétés électriques inhabituelles du graphène, matériau bidimensionnel constitué d'atomes de carbone disposés selon un motif hexagonal, enthousiasment les physiciens. Matériau à la fois le plus robuste et le plus mince, le graphène est un conducteur exceptionnel : la disposition sans équivalent de ses atomes de carbone permet aux électrons de se déplacer facilement et rapidement avec très peu de pertes.


Sandwich

Le Graal des chercheurs dans le domaine du graphène est de préserver toutes ses caractéristiques favorables, mais en lui ajoutant une bande interdite servant de commutateur marche/arrêt comme pour un transistor. Lorsque le graphène est pris en sandwich entre des couches de nitrure de bore (BN, isolant d'épaisseur atomique), il est possible de modifier la structure électronique du graphène pour constituer une bande interdite. Malheureusement, sa largeur n'est pas suffisante pour permettre le fonctionnement d'un transistor au graphène à température ambiante.


Pression

Cependant, les chercheurs viennent de découvrir qu'en compressant la structure nitrure de bore-graphène, la taille de la bande interdite augmentait considérablement. Elle n'est néanmoins pas encore suffisante pour permettre à un transistor au graphène de fonctionner à température ambiante, mais grâce à ces résultats, nous nous rapprochons des applications pratiques possibles résultant de ces travaux de recherche fondamentale.
 

(Vidéo : Toekomstmakers / RTL XL.)

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