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10000 transistors sur une seule puce

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[caption id = "attachment_828" align = "aligncenter" width = "640"] IBM a démontré une densité de placement d'un milliard de nanotubes de carbone par centimètre carré en utilisant cette approche - ouvrant la voie à des puces informatiques nettement plus petites, plus rapides et plus efficaces. [Source de l'image: IBM ][/légende]

La production de puces informatiques considérablement plus petites, plus rapides et plus puissantes - ce qui signifie des ordinateurs plus petits, plus rapides et plus puissants - est plus proche de la réalité grâce à une avancée dans la fabrication de transistors à nanotubes de carbone chez IBM. Pour la première fois, plus de dix mille transistors fonctionnels constitués de tubes de carbone de taille nanométrique ont été placés avec précision et testés dans une seule puce à l'aide de procédés semi-conducteurs standard.

Nanotubes de carbone sont une nouvelle classe de matériaux semi-conducteurs. Leurs propriétés électriques permettent aux électrons de se déplacer plus facilement et plus rapidement que les dispositifs classiques en silicium. Les nanotubes sont également la forme idéale pour les transistors à l'échelle atomique. La combinaison de qualités uniques associées à de nouvelles architectures de conception de puces signifie un environnement robuste pour l'innovation à une échelle miniature au cours de la prochaine décennie.

Il existait des barrières à la production de transistors à nanotubes. IBM a développé une méthode unique pour les surmonter basée sur la chimie d'échange d'ions. Le processus permet un placement précis et contrôlé de nanotubes de carbone alignés sur un substrat à une densité plus élevée - deux ordres de grandeur supérieurs aux expériences précédentes. Cela permet le placement contrôlé de nanotubes individuels avec une densité d'environ un milliard par centimètre carré.

[caption id = "attachment_827" align = "aligncenter" width = "649"] Les nanotubes de carbone, issus de la chimie, ont été en grande partie des curiosités de laboratoire en ce qui concerne les applications microélectroniques. Les nanotubes de carbone (représentés en solution) se présentent naturellement sous la forme d'un mélange d'espèces métalliques et semi-conductrices. Pour le fonctionnement de l'appareil, seul le type de tubes semi-conducteurs est utile, ce qui nécessite un retrait essentiellement complet des tubes métalliques pour éviter les erreurs dans les circuits. [Source de l'image:IBM ][/légende]

Le processus commence par la combinaison de nanotubes de carbone avec un surfactant, une sorte de savon qui les rend solubles dans l'eau. Le substrat est ensuite créé à l'aide de deux oxydes avec des tranchées en oxyde d'hafnium chimiquement modifié (HfO2) et le reste d'oxyde de silicium (SiO2). Le substrat est finalement immergé dans la solution de nanotubes de carbone où les nanotubes se fixent via une liaison chimique aux régions HfO2 et le reste de la surface reste propre.

Supratik Guha, directeur des sciences physiques chez IBM Research "


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