Existe-t-il une avancée technologique pour remplacer les puces de silicium traditionnelles ?

TPO - Les chercheurs exploitent la puissance d'un défaut dans un matériau extrêmement fin pour créer un jour des puces informatiques plus rapides et plus efficaces que la plate-forme semi-conductrice en silicium traditionnelle d'aujourd'hui.

Les futures générations de puces sont beaucoup plus rapides et plus efficaces. (Photo : Yuichiro Chino)

« Tous les appareils électroniques actuels utilisent des puces en silicium, un matériau tridimensionnel », explique Shoaib Khalid, physicien au Princeton Plasma Research Laboratory. De nos jours, de nombreuses entreprises investissent massivement dans des puces fabriquées à partir de matériaux bidimensionnels (2D).

Ce matériau 2D, appelé dichalcogénure de métal de transition (TMD), peut avoir une épaisseur de quelques atomes seulement. Les puces informatiques fabriquées à partir de ce semi-conducteur ultra-mince pourraient permettre le développement de dispositifs plus petits et plus rapides en intégrant davantage de puissance de traitement dans une surface plus petite.

Dans une étude publiée dans la revue 2D Materials, l'équipe de Khalid a cherché à savoir si l'utilisation de TMD au lieu de silicium pourrait être une solution à l'idée selon laquelle l'innovation en matière de puces à base de silicium pourrait avoir atteint son apogée. Les TMD les plus fins n'ont que trois atomes d'épaisseur et sont disposés comme un sandwich. Les scientifiques ont étudié s’ils pouvaient exploiter de minuscules défauts de la taille d’un atome dans des TMD légèrement plus épais.

Bien que la plupart des atomes dans TMD soient disposés dans l'ordre, il arrive qu'un atome soit manquant ou coincé quelque part où il n'appartient pas. Cependant, les scientifiques affirment que les défauts ne sont pas nécessairement une mauvaise chose. Par exemple, certains défauts font des TMD de meilleurs conducteurs d’électricité.

Pour exploiter les effets positifs des défauts et minimiser les conséquences négatives, les scientifiques doivent comprendre comment les défauts surviennent et comment ils affectent les performances des matériaux. Dans l’étude, l’équipe de Khalid a identifié les types de défauts qui se forment le plus facilement dans les TMD et a étudié comment ces défauts façonnent les propriétés du matériau.

Selon les scientifiques, comprendre comment ces défauts affectent les performances du TMD pourrait aider les chercheurs à créer des puces informatiques de nouvelle génération. Bien que les puces TMD ne soient pas encore prêtes pour le marché, les entreprises explorent des puces TMD ultra-minces pour s'attaquer aux opérations d'IA gourmandes en énergie.

Ha Thu

Selon Live Science