Les chercheurs travaillant avec de minuscules composants en nanoélectronique sont confrontés à un défi similaire à celui des parents de jeunes enfants :leur apprendre à se débrouiller seuls. Les nano-composants sont si petits qu'il est impossible de les disposer avec des outils externes. La seule solution est de créer des conditions dans lesquelles on peut « leur faire confiance » pour s'assembler.

Beaucoup d'efforts ont été déployés pour faciliter l'auto-assemblage de semi-conducteurs, les éléments de base de l'électronique, mais jusqu'à récemment, le succès a été limité. Les scientifiques avaient développé des méthodes pour faire croître des nanofils semi-conducteurs verticalement sur une surface, mais les structures résultantes étaient courtes et désorganisées. Après avoir grandi, ces nanofils doivent être "récoltés" et alignés horizontalement ; puisque ce placement est aléatoire, les scientifiques doivent déterminer leur emplacement et ensuite seulement les intégrer dans des circuits électriques.

Une équipe dirigée par le professeur Ernesto Joselevich du département Matériaux et interfaces de l'Institut Weizmann a réussi à surmonter ces limitations. Pour la première fois, les scientifiques ont créé des nanofils auto-intégrants dont la position, la longueur et la direction peuvent être entièrement contrôlées.

La réalisation, rapporté aujourd'hui dans le Actes de l'Académie nationale des sciences ( PNAS ), ETATS-UNIS, était basé sur une méthode développée par Joselevich il y a deux ans pour faire croître des nanofils horizontalement de manière ordonnée. Dans la présente étude, menée par Joselevich avec le Dr Mark Schvartzman et David Tsivion de son laboratoire, et Olga Raslin et le Dr Diana Mahalu du département de physique de la matière condensée - les scientifiques sont allés plus loin, créer des circuits électroniques auto-intégrés à partir des nanofils.

D'abord, les scientifiques ont préparé une surface avec de minuscules, des rainures de la taille d'un atome, puis ajoutées au milieu des rainures des particules de catalyseur qui ont servi de noyaux pour la croissance de nanofils. Cette configuration a défini la position, longueur et direction des nanofils. Ils ont ensuite réussi à créer un transistor à partir de chaque nanofil en surface, produire des centaines de ces transistors simultanément. Les nanofils ont également été utilisés pour créer un composant électronique plus complexe - un circuit logique fonctionnel appelé décodeur d'adresse, un constituant essentiel des ordinateurs. Ces idées et découvertes ont valu à Joselevich une prestigieuse bourse avancée du Conseil européen de la recherche.

« Notre méthode permet, pour la première fois, déterminer à l'avance la disposition des nanofils en fonction du circuit électronique souhaité, " explique Joselevich. La capacité de produire efficacement des circuits à partir de semi-conducteurs auto-intégrants ouvre la porte à une variété d'applications technologiques, y compris le développement de dispositifs LED améliorés, lasers et cellules solaires.