(PhysOrg.com) -- Faire un pas de géant dans la création et la production de circuits intégrés à base de graphène, IBM a annoncé en Science , la fabrication d'un circuit intégré à base de graphène sur une seule puce. La puce de démonstration, connu sous le nom de "mélangeur" ​​radiofréquence est capable de produire des fréquences jusqu'à 10 GHz, et démontre qu'il est possible de surmonter les problèmes d'adhérence qui ont entravé les efforts des chercheurs dans la création de circuits intégrés à base de graphène pouvant être utilisés dans des applications analogiques telles que les téléphones portables ou, plus probablement, les communications militaires.

IBM et d'autres avaient précédemment démontré qu'il était possible de créer un transistor à base de graphène; cette dernière recherche pousse cette technologie encore plus loin en mariant le transistor et d'autres composants électroniques sur une seule puce pour créer un circuit intégré à part entière.

Les circuits de graphène ont été démarrés en faisant croître un film de graphène à deux ou trois couches sur une surface de silicium qui a ensuite été chauffée à 1400°C. Le graphène IC a ensuite été fabriqué en utilisant une grille supérieure, FET de graphène à deux doigts (transistors à effet de champ) qui ont ensuite été intégrés à des inducteurs. Les canaux actifs ont été réalisés par centrifugation de la plaquette avec un polymère fin, puis application d'une couche d'hydrogénosilséquioxane. Les canaux ont ensuite été sculptés par lithographie par faisceau électronique. Prochain, l'excès de graphène a été éliminé avec un laser plasma à oxygène, puis l'ensemble de l'ouvrage a été nettoyé à l'acétone. Le résultat est un circuit intégré de moins de 1 mm ² en taille totale.

La puce produit des signaux de sortie avec des fréquences mixtes, d'où son nom, et bien que le prototype développé ne soit pas censé être utilisé dans un appareil réel, les futures puces utilisant la nouvelle technologie devraient être utilisées dans les communications sans fil. Étant donné qu'une source majeure de financement de la recherche a été fournie par la Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) des États-Unis, les premières utilisations d'une telle puce dans une application seront probablement des communications secrètes entre des pilotes militaires aéroportés ; les ultra hautes fréquences générées le rendent idéal pour de telles applications sécurisées.

Faire adhérer le graphène à d'autres composants électroniques était à tous égards la partie la plus difficile de l'ensemble du processus, et a apparemment pris l'équipe, dirigé par Phaedon Avouris, toute une année à accomplir ; mais cela en valait clairement la peine, car les équipes de recherche du monde entier continuent de rechercher un éventuel remplacement du silicium dans les puces intégrées, qui, selon la plupart des comptes, atteindra ses limites au cours des prochaines années.

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