(Phys.org)—Une équipe de recherche de l'Université de Stanford dirigée par le professeur agrégé Subhasish Mitra et dirigée par le professeur Philip Wong, a fait la démonstration d'une puce informatique à base de transistors constitués de nanotubes de carbone. La démonstration a eu lieu lors de la Conférence internationale sur les circuits à semi-conducteurs de cette année qui s'est tenue à San Francisco.
Les transistors ont bien sûr, est devenu plus petit au cours des dernières décennies alors que les ingénieurs tentent d'emballer plus de puissance de calcul sur des puces suffisamment petites pour s'adapter aux smartphones et autres appareils électroniques. Il existe une limite, bien que, à quel point de tels circuits peuvent être fabriqués en utilisant du silicium, le matériau sur lequel les ordinateurs modernes sont construits. Pour cette raison, les chercheurs ont cherché des matériaux alternatifs qui peuvent être utilisés à la place, des matériaux qui peuvent faire la même chose que le silicium mais à une taille beaucoup plus petite. Les transistors d'aujourd'hui se situent à peu près dans la plage des 20 nm - les ingénieurs veulent réduire cela de moitié, ou mieux, mais essayer de le faire en utilisant du silicium ne sera pas possible en raison du nombre limité d'atomes dans les molécules de silicium.
Pour créer les transistors du futur, les chercheurs se sont penchés sur les nanotubes de carbone semi-conducteurs - ils sont très conducteurs, peut être façonné à une taille beaucoup plus petite que le silicium, et peut basculer à des vitesses très élevées. Actuellement, le retard consiste à trouver comment les faire croître sans un taux d'erreur élevé. Les meilleures méthodes produisent actuellement des nanotubes en grappes où jusqu'à 30 pour cent d'entre eux sont métalliques au lieu de semi-conducteurs, ce qui est bien sûr inacceptable pour une utilisation dans la fabrication de puces informatiques. Ou du moins c'est la pensée conventionnelle. En démontrant une puce informatique fonctionnelle à base de nanotubes de carbone, l'équipe de Stanford a montré qu'il serait possible de contourner de tels taux d'erreur.
La raison pour laquelle les taux d'erreur pour les nanotubes sont si élevés est à cause de la façon dont ils se forment :ils sont cultivés, comme des cristaux, plutôt que fabriqué, et comme tout ce qui pousse, il y a des imperfections—donc à l'heure actuelle il ne semble pas y avoir moyen de contourner le problème. Encore pire, ils ne poussent pas dans de belles lignes lisses - au lieu de cela, ils ont des courbes et des coudes autour desquels ont tendance à présenter des problèmes pour les connecter ensemble et ajoutent aux irrégularités de commutation. En raison de ces problèmes, les chercheurs ont adopté une autre approche :au lieu d'essayer de faire croître les nanotubes de manière plus prévisible, ils les assemblent de manière à corriger les erreurs qui en résultent lorsqu'ils sont regroupés en transistor.
L'équipe n'a pas donné de détails spécifiques sur la façon dont ils ont corrigé les erreurs produites par les nanotubes, mais ils ont démontré que cela avait été fait en construisant une puce capable de convertir un signal analogique en un signal numérique - c'est une fonction informatique très courante, comme la conversion des glissements de doigt sur un smartphone en signaux que le processeur peut comprendre. À la conférence, l'équipe a connecté sa puce à une main en bois, que lorsqu'on le touche, répondu en simulant une poignée de main.
En créant une puce informatique à base de nanotubes, l'équipe a démontré que cela pouvait être fait - ce qui reste à voir cependant, est de savoir si la recherche à l'avenir conduira à une mise à l'échelle qui permettra leur utilisation dans des ordinateurs réels.
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