Les physiciens ont développé une méthode innovante qui pourrait permettre l'utilisation efficace des nanocomposants dans les circuits électroniques. Pour y parvenir, ils ont développé un schéma dans lequel un nanocomposant est connecté à deux conducteurs électriques, qui découplent le signal électrique d'une manière très efficace. Les scientifiques du Département de physique et de l'Institut suisse des nanosciences de l'Université de Bâle ont publié leurs résultats dans la revue scientifique Communication Nature avec leurs collègues de l'ETH Zurich.

Les composants électroniques sont de plus en plus petits. Des composants de quelques nanomètres, soit la taille d'une dizaine d'atomes, sont déjà réalisés dans les laboratoires de recherche. Grâce à la miniaturisation, de nombreux composants électroniques peuvent être placés dans des espaces restreints, ce qui augmentera encore plus les performances de l'électronique à l'avenir.

Des équipes de scientifiques du monde entier étudient comment produire de tels nanocomposants à l'aide de nanotubes de carbone. Ces tubes ont des propriétés uniques - ils offrent une excellente conduction thermique, peut supporter de forts courants, et conviennent à une utilisation en tant que conducteurs ou semi-conducteurs. Cependant, la transmission du signal entre un nanotube de carbone et un conducteur électrique nettement plus gros reste problématique car de grandes parties du signal électrique sont perdues en raison de la réflexion d'une partie du signal.

Antireflex augmente l'efficacité

Un problème similaire se produit avec les sources lumineuses à l'intérieur d'un objet en verre. Une grande quantité de lumière est réfléchie par les murs, ce qui signifie que seule une faible proportion atteint l'extérieur. Cela peut être contré en utilisant un revêtement antireflet sur les murs.

Dirigé par le professeur Christian Schönenberger, les scientifiques de Bâle adoptent maintenant une approche similaire à la nanoélectronique. Ils ont développé un dispositif antiréflexe pour les signaux électriques afin de réduire la réflexion qui se produit lors de la transmission des nanocomposants vers des circuits plus grands. Faire cela, ils ont créé une formation spéciale de conducteurs électriques d'une certaine longueur, qui sont couplés à un nanotube de carbone. Les chercheurs ont ainsi pu découpler efficacement un signal haute fréquence du nanocomposant.

Les différences d'impédance causent le problème

Le couplage de nanostructures avec des conducteurs nettement plus gros s'est avéré difficile car ils ont des impédances très différentes. Plus la différence d'impédance entre deux structures conductrices est grande, plus la perte est importante pendant la transmission. La différence entre les nanocomposants et les conducteurs macroscopiques est si grande qu'aucun signal ne sera transmis à moins que des contre-mesures ne soient prises. Le dispositif antiréflexe minimise cet effet et ajuste les impédances, conduisant à un couplage efficace. Cela rapproche considérablement les scientifiques de leur objectif d'utiliser des nanocomposants pour transmettre des signaux dans des pièces électroniques.