Une étape clé pour libérer le potentiel du plus vert, plus rapide, des circuits électroniques plus petits ont été récemment récupérés par un groupe de chercheurs dirigé par le physicien de l'Université de l'Alberta, Robert Wolkow.

L'équipe de recherche a trouvé un moyen de supprimer et de remplacer les atomes déplacés qui empêchaient les nouvelles conceptions de circuits révolutionnaires de fonctionner. Cela libère un nouveau type de puces de silicium utilisées dans les produits électroniques courants, comme nos téléphones et nos ordinateurs.

"Pour la première fois, nous pouvons libérer les puissantes propriétés inhérentes à l'échelle atomique, " a expliqué Wolkow, notant que les erreurs d'impression sur les puces de silicium sont inévitables lorsqu'on travaille à l'échelle atomique. "Nous faisions des choses qui étaient proches de la perfection mais pas tout à fait là. Maintenant que nous avons la possibilité de faire des corrections, nous pouvons assurer des modèles parfaits, et cela fait fonctionner les circuits. C'est cette nouvelle capacité d'édition à l'échelle de l'atome qui fait toute la différence."

Pensez à une erreur de frappe et à la possibilité de revenir en arrière, de la blanchir et de la retaper parfaitement. Imaginez maintenant que le blanc soit en fait des atomes d'hydrogène uniques, permettant un niveau de précision jusqu'alors inaccessible.

"Nous pouvons effacer avec précision toutes les erreurs et réimprimer cet atome au bon endroit. Ce n'est même pas un compromis comme le blanc où vous avez une couche gluante ou une indentation. C'est en fait parfait, " dit Wolkow, qui a travaillé avec des collègues scientifiques de l'Université de l'Alberta, le Conseil national de la recherche, et Quantum Silicon Inc.

Les scientifiques ont vu de nombreux indices que les circuits atomiques étaient à portée de main. Cependant, la précision nécessaire n'était auparavant possible que pour des matériaux simples qui devaient être maintenus à des températures ultra basses, peu pratique pour les applications quotidiennes exigées dans les ordinateurs et les appareils numériques personnels. Wolkow et son équipe ont découvert des méthodes et du matériel pour assurer la stabilité à température ambiante, défis que lui et d'autres scientifiques du monde entier s'efforcent de surmonter depuis des décennies.

Les étudiants diplômés de Wolkow, Roshan Achal et Taleana Huff, ainsi que le postdoctorant Moe Rashidi, ont montré qu'ils peuvent surmonter ces obstacles avec une approche modifiée des mêmes puces de silicium qui sont utilisées dans les circuits d'aujourd'hui. Alors qu'ils avaient précédemment amélioré la précision de l'impression au silicium atomique, les erreurs sous la forme d'atomes égarés se produisaient toujours au niveau d'un pour cent. Bien que les erreurs de placement soient faibles (environ un tiers de nanomètre), elles sont néanmoins suffisamment importantes pour perturber le fonctionnement du circuit.

Les étudiants ont créé une procédure fiable pour ramasser des atomes d'hydrogène uniques avec leur sonde atomiquement pointue et remplacer un ou plusieurs atomes d'hydrogène pour effacer parfaitement les erreurs d'impression atomiques.

Avec leur nouvelle découverte, de nombreux défis restants pour les circuits atomiques à ultra-basse puissance ont également été effacés. Wolkow, Achal, et la découverte de Huff a été capturée dans l'article académique "Atomic Whiteout, " paru dans la revue scientifique ACS Nano .