Publié le 26/03/2019  Dans : Actualités technologiques  Vu 96 fois

La fabrication de processeurs aussi fins qu’un atome

La fabrication de processeurs aussi fins qu’un atome

La technologie a progressé de manière spectaculaire depuis l’avènement des premiers ordinateurs, qui occupaient une pièce entière et pesaient plusieurs tonnes. Au cours des décennies qui ont suivi, les ordinateurs et les composants électroniques se sont faits toujours plus petits, plus puissants et plus économes en énergie. Cette évolution technologique constante vers des ordinateurs plus petits et plus puissants nous amène à aujourd’hui, où les avancées se mesurent à l’échelle nanométrique.

Une équipe de chercheurs soutenue par le projet SWING financé par l’UE a réalisé une nouvelle percée dans le domaine de la technologie nanométrique. Elle vient d’inventer une nouvelle façon de fabriquer des processeurs de l’épaisseur d’un atome sur des semi-conducteurs 2D. Leur découverte pourrait venir bouleverser la recherche sur les semi-conducteurs utilisant des matériaux 2D et imprimer des changements profonds dans le domaine de la production de puces à l’échelle nanométrique. L’équipe dirigée par Elisa Riedo professeure de génie chimique et biomoléculaire à la Tandon School of Engineering de l’Université de New York discute de ses résultats dans un article publié dans la revue «Nature Electronics».

La méthode innovante adoptée par les chercheurs fait appel à la lithographie utilisant une sonde chauffée à plus de 100 °C. Appelée «lithographie par sonde à balayage thermique» (t-SPL), cette technique s’est révélée plus efficace que les méthodes traditionnelles de fabrication d’électrodes métalliques sur des semi-conducteurs 2D comme le disulfure de molybdène (MoS2). Des matériaux tels que le MoS2 sont considérés comme prometteurs pour le développement de nouveaux composants électroniques.

Avantages de cette méthode.

Selon l’étude, la méthode t-SPL est plus performante que la lithographie électronique (EBL) — la méthode actuellement utilisée —, et ce, à plusieurs égards. Tout d’abord, elle améliore considérablement la qualité des transistors 2D. Pour ce faire, elle contrecarre les effets de la barrière Schottky, qui arrête le flux d’électrons à la jonction métal/semi-conducteur. Deuxièmement, contrairement à la méthode EBL, la méthode t-SPL permet aux concepteurs de puces de modéliser plus facilement le semi-conducteur 2D et de configurer les électrodes à leur guise. Troisièmement, elle promet des économies substantielles non seulement au niveau des coûts d’investissement initiaux, mais aussi des coûts d’exploitation. Étant donné que ce système fonctionne dans des conditions ambiantes, il consomme beaucoup moins d’énergie et n’a donc pas besoin de générer des électrons à haute énergie ou un ultravide. Enfin, la production de nanopuces à l’échelle industrielle est facilement réalisable grâce à cette nouvelle méthode de fabrication utilisant des sondes thermiques parallèles.

Un article publié sur le site web de «Science Daily» relaye l’espoir du professeur Riedo que la méthode t-SPL permettra de transférer la majeure partie du processus de fabrication des salles blanches onéreuses et assez rares vers les laboratoires. Cela permettrait de réaliser des progrès dans la science des matériaux et la conception de puces à un rythme bien plus soutenu qu’à l’heure actuelle.

Depuis son lancement en 2016, SWING (Patterning Spin-Wave reconfIgurable Nanodevices for loGics and computing.) s’est fixé pour objectif de faire progresser le domaine de la magnonique — un domaine en plein essor qui englobe le magnétisme, la spintronique et l’électronique. L’approche interdisciplinaire de SWING a tiré parti de l’expertise acquise dans les domaines du magnétisme, de la nanoscience, de la photonique et de l’entrepreneuriat. Le projet touchera à sa fin en octobre 2019.

>> Pour aller plus loin (en anglais) :

- https://www.nature.com/articles/s41928-018-0191-0#Ack1

- https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190124110838.htm


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