Les transistors construits à partir de matériaux 2D ultra-fins font un pas en avant

Selon le professeur Saptarshi Das du Penn State’s College of Engineering, des matériaux bidimensionnels peuvent être utilisés pour créer des transistors plus petits et plus performants que ceux traditionnellement en silicium. Lui et son équipe ont mené des tests pour déterminer la viabilité technologique des transistors fabriqués à partir de matériaux 2D.

Nous vivons dans un monde numérique et connecté piloté par les données », a déclaré Das. « Le Big Data nécessite une capacité de stockage et de traitement accrue. Si vous souhaitez stocker ou traiter plus de données, vous devez utiliser de plus en plus de transistors. » En d'autres termes, à mesure que la technologie moderne devient de plus en plus compacte, les transistors doivent en faire de même.

Le silicium, le matériau 3D utilisé pour fabriquer des transistors depuis six décennies, ne peut pas être produit plus petit, selon Das, ce qui rend son utilisation dans les transistors de plus en plus difficile. Cependant, des études de recherche antérieures ont déterminé que les matériaux 2D, en tant qu'alternative, peuvent être fabriqués 10 fois plus minces que la technologie au silicium actuellement en pratique.

Dans leur étude, les chercheurs ont cultivé du disulfure de molybdène et du disulfure de tungstène monocouches à l'aide d'une technique de dépôt chimique en phase vapeur d'organo-métalliques obtenue auprès de la plate-forme d'innovation de matériaux 2D Crystal Consortium NSF (2DCC-MIP) à Penn State.

Pour comprendre le fonctionnement des nouveaux transistors 2D, les chercheurs ont analysé des mesures statistiques telles que la tension de seuil, la pente sous-seuil, le rapport du courant maximum au courant minimum, la mobilité des porteurs à effet de champ, la résistance de contact, le courant d'entraînement et la vitesse de saturation des porteurs.

Les tests ont confirmé la viabilité des nouveaux transistors, prouvant que la technologie peut désormais passer à la fabrication et au développement, selon Das. "Ces nouveaux transistors peuvent contribuer à rendre la prochaine génération d'ordinateurs plus rapides, plus économes en énergie et capables de supporter davantage de traitement et de stockage de données", a-t-il déclaré.