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Un nouveau type de transistor repousse les lois de l'électronique
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Des chercheurs de l'EPFL (Lausanne), dirigés par Adrian Ionescu, ont mis au point un nouveau type de transistor qui pourrait révolutionner l'électronique, les appareils numériques et les objets connectés, d'ici quelques années.
Ces scientifiques ont voulu mettre au point une technologie électronique qui s’approche de l’efficience des neurones humains, tant sur le plan énergétique qu'en matière de calcul. Bidimensionnel, il se compose d’une jonction de couches atomiques de sélénure de tungstène et de séléniure d’étain qui sont des matériaux semi-conducteurs. A partir de ce transistor unique, les chercheurs du Nanolab ont aussi conçu une autre structure hybride à transport électronique dual, qui dans le futur pourra offrir encore plus de performance.
Les chercheurs ont également réussi à dépasser une limite fondamentale de l’électronique. « Supposons que le transistor soit un interrupteur actionné par une force. Dans un transistor classique, on doit consommer de l’énergie pour l’allumer ou l’éteindre. Imaginez maintenant l’énergie que l’on doit fournir pour gravir une montagne. Cela se révèle beaucoup plus facile si un tunnel existe.
C’est le même principe avec ce transistor », illustre le professeur. Jusqu’à présent, personne n’était parvenu à réduire la consommation de ce type de composant 2D/2D, ce qui constituait un plafond fondamental. Or, grâce au transistor élaboré par l’équipe du Nanolab, les scientifiques sont arrivés à franchir cette limite et employer moins d’énergie pour passer d’un état à l’autre.
Une collaboration avec le groupe du professeur Mathieu Luisier de l’ETH Zürich a permis de confirmer, par simulation atomistique, la justesse des propriétés du transistor tunnel de l’EPFL. « C’est la première fois que l’on descend au-dessous de ce seuil fondamental tout en obtenant plus de performance à une basse tension, contrairement à un transistor classique conçu dans le même matériau semi-conducteur 2D », indique le professeur.
Grâce à cette technique de pointe, la consommation d’énergie de ce transistor s’approche de celle utilisée par les neurones du cerveau. « Nos neurones fonctionnent avec une tension électrique de 100 millivolts, soit dix fois moins qu’une pile usuelle. Notre technologie utilise moins de 300 millivolts. Elle se montre donc dix fois plus efficace qu’un transistor classique », relève Adrian Ionescu. Ce nouveau type de transistor devrait trouver une multitude d'applications dans de nombreux domaines, IA, objets connectés, vêtements intelligents, appareils numériques…
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
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