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Nanoélectronique : des nano-rubans semi-conducteurs

Découvert en 2004 par andré Geim, le graphène est constitué d'une couche unique d'atomes de carbone disposés en réseau critallin. Ce matériau possède des propriétés extraordinaires de conductivité thermique, de stabilité chimique et surtout de mobilité électronique qui en font une solution d'avenir pour l'électronique de demain.

Mais le problème est qu'à l'état naturel, la structure du graphène est métallique et donc conductrice de courant. Relevant ce défi, une équipe franco-américaine est parvenue à produire un graphène semi-conducteur qui soit utilisable en électronique.

Pour réaliser cette percée, les chercheurs ont mis au point une technique de production de bandes de graphène semi-conductrices en utilisant le synchrotron SOLEIL. Cette technique repose sur le contrôle de l'agencement géométrique du substrat sur lequel "pousse" le graphène. Les chercheurs ont réussi à graver des nano-sillons sur une surface en carbure de silicium (SiC). Ainsi, le graphène croît sous forme d'un ruban dont les bords n'ont que quelques nanomètres de largeur.

Il s'agit d'une avancée technologique mais aussi industrielle majeure pour trois raisons. D'abord, cette technique permet une production à température ambiante. Ensuite, la largeur des pistes de graphène semi-conducteur est cinq fois plus fine qu'avec les meilleures méthodes de photolithographie. Enfin, cette technique est bien moins coûteuse que celles connues jusqu'à présent car les chercheurs ont réussi à produire des dizaines de milliers de ces nano-rubans semi-conducteurs, ce qui ouvre la voie vers une production industrielle de circuits intégrés en graphène à haute intégration et à très grande vitesse.

Article rédigé par Gaël Orbois pour RT Flash

Cornell University Library

Nature

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