Il est possible de remplacer le silicium par des nanotubes en carbone de taille réduite et de concevoir ainsi des transistors plus compacts sans perte de performances. Quand la technologie sera au point, elle ouvrira de nouvelles portes vers des ordinateurs plus rapides et des smartphones énergétiquement plus sobres.
Les résultats des recherches d’IBM paraissent aujourd’hui même dans la revue Nature. L’entreprise a réussi à réduire en taille les transistors réalisés avec des nanotubes en carbone, sans diminuer pour autant leur résistance électrique (et donc leur niveau de performances). Voilà qui ouvre des perspectives pour les nanotubes en carbone en tant que substituts du silicium.
Le problème des puces plus compactes réside aujourd’hui dans le fait que les transistors à base de silicium atteignent leurs limites en termes de réduction de taille, ce qui fait qu’il devient de plus en plus malaisé de rendre ces puces encore plus petites, économes et puissantes. IBM parvient donc à présent à créer des transistors sur base de tubes en carbone de 10 nanomètres et espère atteindre 1,8 nanomètre dans quatre générations. Le silicium sera alors complètement dépassé.
Remplacer le silicium par des nanotubes de carbone et fabriquer ainsi de plus petits transistors opérationnels peut sembler simple à première vue, mais cela a demandé plus de 15 années de recherche. Il convient d’ajouter que la réduction de la taille des transistors génère d’autres obstacles. C’est ainsi qu’IBM a dû mettre au point un processus chimique permettant de fixer les tubes sur la structure métallique de la puce. Voilà qui explique pourquoi il a fallu plus de 15 années de recherche dans différents laboratoires pour concevoir la technologie.
Pourquoi nos appareils deviendront-ils plus rapides?
Les transistors, ces interrupteurs minuscules intégrés aux puces informatiques, se réduisent toujours plus en taille. Les puces deviennent elles-mêmes plus compactes, plus puissantes et plus économes que les générations précédentes. Mais plus la surface de contact avec ce genre de transistor, aujourd’hui à base de silicium, se réduit, plus forte est la résistance électrique nécessaire pour commander le transistor et plus les électrodes éprouvent des difficultés à bouger. A tel point que c’en est devenu le goulet d’étranglement des puces plus économes et compactes.
Ce qu’IBM parvient à faire aujourd’hui, c’est d’encore réduire la taille des transistors grâce à l’utilisation de nanotubes en carbone (‘carbon nanotubes’ ou CNT), sans accroître la résistance électrique. Il est alors possible de concevoir des puces sur base de ces tubes, qui sont non seulement plus petites encore, mais aussi plus puissantes et économes en énergie. Certains sites technologiques vont jusqu’à prétendre que c’est là l’assurance de la pérennité de loi de Moore.
Vous avez repéré une erreur ou disposez de plus d’infos? Signalez-le ici