Des scientifiques suisses ont combiné deux matériaux aux propriétés électroniques intéressantes, le graphène et la molybdénite, dans un prototype de mémoire flash très prometteur en termes de performances, Taille, flexibilité et consommation d'énergie.

Après la puce de molybdénite, nous avons maintenant une mémoire flash en molybdénite, une avancée significative dans l'utilisation de ce nouveau matériau dans les applications électroniques. La nouvelle est d'autant plus impressionnante que des scientifiques du Laboratoire d'électronique nanométrique et de structures (LANES) de l'EPFL ont eu une idée vraiment originale :ils ont combiné les avantages de ce matériau semi-conducteur avec ceux d'un autre matériau étonnant, le graphène. Les résultats de leurs recherches ont récemment été publiés dans la revue ACS Nano .

Il y a deux ans, l'équipe LANES a révélé les propriétés électroniques prometteuses de la molybdénite (MoS2), un minéral très abondant dans la nature. Quelques mois plus tard, ils ont démontré la possibilité de construire une puce de molybdénite efficace. Aujourd'hui, ils sont allés encore plus loin en l'utilisant pour développer un prototype de mémoire flash, c'est-à-dire une cellule qui peut non seulement stocker des données mais aussi les maintenir en l'absence d'électricité. C'est le type de mémoire utilisé dans les appareils numériques tels que les appareils photo, Téléphone (s, ordinateurs portables, imprimantes, et clés USB.

Un "groupe d'énergie" idéal

"Pour notre modèle de mémoire, nous avons combiné les propriétés électroniques uniques du MoS2 avec l'étonnante conductivité du graphène, " explique Andras Kis, auteur de l'étude et directeur de LANES.

La molybdénite et le graphène ont de nombreux points communs. Les deux devraient dépasser les limites physiques de nos puces de silicium et transistors électroniques actuels. Leur structure chimique bidimensionnelle – le fait qu'ils soient constitués d'une couche d'un seul atome d'épaisseur – leur confère un énorme potentiel de miniaturisation et de flexibilité mécanique.

Bien que le graphène soit un meilleur conducteur, la molybdénite a des propriétés semi-conductrices intéressantes. MoS2 a une "bande d'énergie" idéale dans sa structure électronique que le graphène n'a pas. Cela lui permet de passer très facilement d'un état « on » à un « arrêt », et donc de consommer moins d'électricité. Utilisé ensemble, les deux matériaux peuvent ainsi combiner leurs avantages uniques.

Comme un sandwich

Le prototype de transistor développé par LANES a été conçu en utilisant la géométrie "à effet de champ", un peu comme un sandwich. Au milieu, au lieu de silicium, une fine couche de MoS2 canalise les électrons. Sous, les électrodes transmettant l'électricité à la couche de MoS2 sont en graphène. Et en plus, les scientifiques ont également inclus un élément composé de plusieurs couches de graphène; cela capture la charge électrique et stocke ainsi la mémoire.

« L'association de ces deux matériaux nous a permis de faire de grands progrès dans la miniaturisation, et aussi en utilisant ces transistors, nous pouvons fabriquer des dispositifs nanoélectroniques flexibles, " explique Kis. Le prototype stocke un peu de mémoire, un peu comme une cellule traditionnelle. Mais selon le scientifique, car la molybdénite est plus fine que le silicium et donc plus sensible à la charge, il offre un grand potentiel pour un stockage de données plus efficace.