Le plus petit transistor du monde' fait 1nm de long, la physique en moins

La taille des transistors est un élément important de l’amélioration de la technologie informatique. Plus vos transistors sont petits, plus vous pouvez en mettre sur une puce, et plus votre processeur peut être rapide et efficace. C’est pourquoi c’est une grande nouvelle qu’une équipe du Lawrence Berkeley National Laboratory ait réussi à construire une porte de transistor fonctionnelle de 1 nanomètre de long, qui, selon le laboratoire, est le plus petit transistor fonctionnel jamais fabriqué.

Depuis des années, l’industrie informatique est régie par la loi de Moore, qui stipule que le nombre de transistors dans un circuit semi-conducteur double tous les deux ans. La technologie de la génération actuelle utilise une technologie à l’échelle de 14 nm, avec des semi-conducteurs de 10 nm dont la sortie est prévue en 2017 ou 2018 avec des produits comme la ligne Cannonlake d’Intel.

Mais en regardant vers l’avenir, la loi de Moore commence à avoir des problèmes. Et par problème, je veux dire les lois de la physique. Vous voyez, alors que le nœud de 7nm est techniquement possible à produire avec du silicium, après ce point, vous atteignez des problèmes, où les transistors de silicium plus petits que 7nm deviennent si proches physiquement que les électrons font l’expérience de l’effet tunnel quantique. Ainsi, au lieu de rester dans la porte logique prévue, les électrons peuvent circuler continuellement d’une porte à l’autre, rendant essentiellement impossible pour les transistors d’avoir un état éteint.

Et alors que des entreprises comme Intel avaient initialement annoncé qu’elles exploreraient d’autres matériaux pour produire des semi-conducteurs de 7 nm et au-delà, l’équipe de recherche du Berkeley Lab les a devancées, en utilisant des nanotubes de carbone et du disulfure de molybdène (MoS2 ) pour créer un transistor de moins de 7 nm. Le MoS2 fonctionne comme le semi-conducteur, le nanotube de carbone creux fonctionnant comme la porte pour contrôler le flux d’électrons.

Cela dit, la recherche ici est encore à un stade très précoce. À 14 nm, une seule puce comporte plus d’un milliard de transistors, et l’équipe du Berkley Lab n’a pas encore mis au point une méthode viable pour produire en masse les nouveaux transistors de 1 nm, ni même développé une puce les utilisant. Mais en tant que preuve de concept uniquement, les résultats obtenus ici restent importants – que de nouveaux matériaux peuvent continuer à permettre des tailles de transistors plus petites, et avec cela une puissance et une efficacité accrues pour les ordinateurs du futur.