Une équipe de scientifiques Skoltech, en collaboration avec des chercheurs du IBM Watson Research Center, ont mis en lumière le comportement des contacts électriques dans les nanotubes semi-conducteurs de carbone, qui pourrait ouvrir la voie à l'électronique de nouvelle génération.

Autrefois, l'électronique numérique au silicium a été rendue possible par une réduction de la taille des transistors, mais les possibilités du silicium ont effectivement atteint leur limite. Ainsi, il est nécessaire de rechercher de nouvelles opportunités pour réduire les coûts et augmenter les performances des appareils électroniques. Vers cette fin, des géants de la technologie comme IBM étudient activement leur potentiel pour remplacer le silicium dans les ordinateurs de nouvelle génération et autres appareils électroniques.

Le principal défi à cet égard est la résistance de contact, une caractéristique de la faible résistance des canaux de nanotubes. "La résistance du transistor comprend à la fois la résistance de canal et la résistance de contact. La résistance de canal des nanotubes de carbone est meilleure que celle du silicium, mais personne n'a besoin de transistors en nanotubes à long canal, et lorsque la taille du tube diminue à quelques dixièmes de nanomètre, la résistance de contact commence à dominer, " a déclaré le professeur de Skoltech Vasili Perebeinos, l'auteur principal de l'étude.

Les tubes semi-conducteurs sont utilisés pour fabriquer des transistors. Mais le métal est utilisé pour les contacts. Le métal exerce une pression sur les tubes, ce qui se fait au détriment de la tension superficielle. Des recherches antérieures sur le terrain ont révélé que cette pression est suffisamment élevée pour aplatir les tubes. « Dans nos dernières recherches, nous avons prédit que les tubes semi-conducteurs aplatis par un contact métallique devenaient métalliques. Dans ce cas, la résistance de contact augmente, et ne diminue pas par la suite. Ceci est dû à la rupture de la symétrie axiale des tubes déformés sous le contact métallique, " a déclaré Perebeinos.

Les recherches de l'équipe dirigée par Skoltech ont aidé à élucider les mesures qui peuvent être prises pour réduire la résistance de contact. Ils ont déterminé qu'aux fins de la fabrication de transistors, il est préférable d'utiliser des tubes de diamètres relativement petits. Pour mettre cela en contexte, imaginez un gros tuyau au lieu d'un nanotube, et un marteau martèle le tuyau au lieu du métal exerçant une pression. Il devient immédiatement clair pourquoi une réduction diamétrale aiderait; il serait plus facile d'aplatir un tuyau de grand diamètre qu'un tuyau de plus petit diamètre.

Il est également possible d'utiliser des métaux avec une tension superficielle plus faible; le "coup de marteau" dans ce cas serait plus faible et le nanotube ne serait pas aplati.

L'étude a été publiée dans Lettres d'examen physique .