Selon la loi de Moore, le nombre de transistors pouvant être intégrés dans une zone donnée de silicium double environ tous les deux ans. Cela a conduit à une croissance exponentielle de la puissance de calcul, mais celle-ci commence à atteindre ses limites. Une façon de maintenir l’augmentation de la puissance des ordinateurs consiste à utiliser de nouveaux matériaux pouvant être emballés de manière plus dense que le silicium.
Le silicium contraint est l’un de ces matériaux. Il est fabriqué en faisant croître une fine couche de silicium sur une couche d’un autre matériau, tel que le germanium. Cela provoque un étirement ou une contrainte du silicium, ce qui modifie ses propriétés électriques. Le silicium contraint peut être utilisé pour fabriquer des transistors plus petits et plus rapides que les transistors au silicium traditionnels.
Des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont montré que des nanofils de silicium contraints peuvent être utilisés pour fabriquer des transistors encore plus petits et plus rapides. Les nanofils sont de minuscules fils constitués d’un matériau semi-conducteur. Ils n’ont que quelques atomes d’épaisseur et peuvent être emballés de manière beaucoup plus dense que les transistors traditionnels.
Les chercheurs ont découvert que des nanofils de silicium contraints pouvaient être utilisés pour fabriquer des transistors d’une largeur de seulement 5 nanomètres. C'est environ 10 fois plus petit que les transistors actuellement utilisés dans la plupart des ordinateurs. Les transistors fonctionnent également à des vitesses beaucoup plus élevées que les transistors au silicium traditionnels.
Cette recherche constitue une avancée majeure dans le domaine de la technologie des puces informatiques. Cela montre que des nanofils de silicium contraints pourraient être utilisés pour fabriquer des ordinateurs beaucoup plus petits, plus rapides et plus puissants que les ordinateurs actuels.
Avantages des nanofils de silicium contraints
Les nanofils de silicium contraints offrent de nombreux avantages par rapport aux transistors en silicium traditionnels. Ces avantages comprennent :
* Taille plus petite : Les nanofils de silicium contraints peuvent être beaucoup plus petits que les transistors en silicium traditionnels. Cela permet de regrouper davantage de transistors dans une zone donnée, ce qui peut entraîner une augmentation de la puissance de calcul.
* Opération plus rapide : Les nanofils de silicium contraints fonctionnent à des vitesses beaucoup plus élevées que les transistors de silicium traditionnels. Cela peut conduire à une amélioration des performances dans diverses applications, telles que les jeux et le montage vidéo.
* Consommation d'énergie réduite : Les nanofils de silicium contraints consomment moins d’énergie que les transistors en silicium traditionnels. Cela peut prolonger la durée de vie de la batterie des appareils portables, tels que les ordinateurs portables et les smartphones.
Les défis des nanofils de silicium contraints
Si les nanofils de silicium contraints offrent de nombreux avantages, leur utilisation présente également certains défis. Ces défis comprennent :
* Difficultés de fabrication : Les nanofils de silicium contraints sont plus difficiles à fabriquer que les transistors en silicium traditionnels. Cela peut entraîner des coûts plus élevés et des rendements plus faibles.
* Problèmes de fiabilité : Les nanofils de silicium contraints sont plus sensibles aux défauts que les transistors en silicium traditionnels. Cela peut entraîner une fiabilité réduite et une durée de vie plus courte des appareils.
Conclusion
Les nanofils de silicium contraints offrent un certain nombre d'avantages par rapport aux transistors en silicium traditionnels, mais leur utilisation présente également certains défis. Cependant, les recherches dans ce domaine sont prometteuses et il est probable que les nanofils de silicium contraints seront éventuellement utilisés dans diverses applications, telles que les ordinateurs, les smartphones et autres appareils électroniques.
