Des chercheurs de Stanford University ont développé une nouvelle méthode chimique pour produire des nanorubans de graphène (Graphene nano ribbons, GNR) pour fabriquer des transistors à effet de champ fonctionnant à température ambiante. Ces transistors pourraient bien être utilisés dans les ordinateurs hautes performances, plus rapides et dégageant moins de chaleur. Au fur et à mesure que la finesse de gravure des circuits en silicium se rapproche de quelques nanomètres, les effets quantiques apparaissent. Les électrons se comportent différemment à cette échelle et compromettent les qualités semi-conductrices du silicium : le graphène a de fortes chances d'être le successeur du silicium.
Le graphène a émergé il y a 4 ans comme un matériau très prometteur pour ses applications électroniques, grâce notamment la grande mobilité des porteurs. Des théories récentes ont prédit que le confinement quantique et les effets de bords confèrent aux GNR suffisamment étroits une bande interdite qui leur permet d'être semiconducteurs.
Pour fabriquer ces rubans, l'équipe a exfolié du graphite extensible, chauffé à 1000°C pendant une minute dans de l'argon avec 3% hydrogène. Le graphite exfolié est décomposé dans une solution chimique à ultrasons pendant 30 minutes, et par centrifugation les substrats formés pendant le bain à ultrasons sont récupérés. La microscopie à force atomique met en évidence de nombreux GNR d'une seule couche de 50nm à moins de 10nm de large, et de longueur 1micro-m environ. Les transistors FET GNR ont été fabriqués avec du palladium pour les contacts métalliques de la source et du drain. Les transistors délivrent jusqu'à 200micro-A/micro-m (pour une longueur de 200 à 300nm) à 0.5V en tension drain-source. Les chercheurs pensent améliorer ces performances déjà prometteuses en optimisant les contacts et en réduisant la longueur du canal.
