Les ingénieurs d'IBM et de Georgia Tech ont réussi à faire fonctionner un transistor à 500 GHz. A titre de comparaison, cette fréquence de 500 GHz est 100 fois plus rapide que les processeurs actuels d'ordinateur et 250 fois plus rapide que les puces actuelles utilisées dans les mobiles (2 GHz). La puce SiGe expérimentale d'IBM tourne à 350 GHz à température ambiante, une fréquence déjà très élevée, mais en baissant la température très loin en dessous du 0°C, les chercheurs ont atteint les 500 GHz.
Seule contrainte, et de taille, la température à maintenir. La puce tourne effectivement sous un refroidissement des plus extrêmes, à - 451°F, soit - 268°C. L'étude avait pour but d'observer quelle est la fréquence maximale d'une puce de silicium-germanium (SiGe). Cette puce est presque identique aux puces actuelles mais elle contient en outre du germanium, un « métalloïde semi-conducteur » qui permet de stabiliser la puce à très haute fréquence, tout en consommant moins d'énergie.
L'ajout de couches de germanium fait en revanche monter le prix des wafers, et donc le coût de production de la puce SiGe. IBM produit et vend des puces SiGe en masse depuis 1998, par centaines de millions, mais ce sont toujours les puces de silicium qui dominent le marché en se vendant par milliards chaque année. Ironie du sort, les premières puces électroniques étaient majoritairement composées de germanium avant que le silicium, moins coûteux, ne le remplace dans les années 70. Aujourd'hui, les puces SiGe ne sont utilisées que dans quelques secteurs très restreints de l'électronique, mais de plus en plus pour les puces radio à haute fréquence, car le germanium permet un très faible facteur de bruit dans l'amplification des signaux.
Ces nouvelles puces à ultra haute fréquence au silicium-germanium ont des applications potentielles dans de nombreux domaines : systèmes de télécommunications, électronique de défense, exploration de l'espace, télédétection.
Les chercheurs d'IBM soulignent en outre que cette technologie du silicium-germanium est très intéressante pour l'industrie d'électronique parce qu'elle permet des gains substantiels en matière de vitesse tout en utilisant des techniques de production compatibles avec la fabrication des puces actuelles au silicium. Alors que les améliorations apportées à la vitesse des processeurs au fil du temps ont été le résultat d'une diminution de leur taille, l'approche d'IBM a été de modifier légèrement le silicium au niveau de son atome, permettant ainsi de construire des transistors en fonction des applications spécifiques avec lesquelles ils seront appelés à fonctionner.
Selon IBM, ces avancées seront transposables d'ici deux ans à des produits pour le grand public, par exemple dans des processeurs permettant la circulation de films en qualité DVD sur des réseaux sans-fil ultra-rapides en cinq secondes à peine.
Article @RTFlash
