Prospective : Alors que les fabricants recherchent des moyens de prolonger la durée de vie de la loi de Moore, la construction de transistors de seulement quelques atomes d’épaisseur – appelés matériaux 2D – pourrait être une voie à suivre. Les chercheurs tentent de surmonter les obstacles auxquels sont confrontés les transistors 2D alors que de nouvelles études proposent plusieurs méthodes.

Un article récent du MIT propose une nouvelle méthode pour « faire pousser » des transistors 2D sur des tranches, accélérant potentiellement la production de matériaux informatiques ultrafins. L’étude réclamations pour résoudre les problèmes de chauffage et d’assemblage d’autres méthodes, ouvrant éventuellement de nouvelles voies pour les semi-conducteurs.

Des fabricants comme Intel, Samsung et TSMC trouvent continuellement des moyens de fabriquer des transistors toujours plus petits pour garantir des augmentations continues de la puissance de traitement chaque année. TSMC et Samsung ont commencé la production de semi-conducteurs de 3 nm alors qu’Intel a hâte de compter la taille des transistors en Angströms, tandis que les discussions se sont également déplacées vers les « matériaux 2D » qui ne font que quelques atomes d’épaisseur.

Des chercheurs de la McKelvey School of Engineering de l’Université de Washington à St. Louis ont proposé une percée en janvier, permettant la croissance de matériaux 2D à l’échelle de la tranche, ouvrant ainsi leurs applications industrielles. Une étude plus récente du MIT cherche à rendre le processus suffisamment rapide pour rendre les matériaux 2D viables pour une large gamme de produits.

Un problème avec la construction du matériau 2D bisulfure de molybdène est la chaleur. La croissance de certains de ses composants nécessite des températures supérieures à 550 degrés Celsius, mais les circuits de tranches de silicium commencent à se décomposer au-delà de 400. Normalement, les fabricants greffent le matériau 2D sur la tranche après sa production, ce qui entraîne souvent des imperfections.

Les chercheurs ont plutôt fait pousser le matériau directement sur la plaquette avec un nouveau type de four qui sépare une partie du processus de cuisson. Une zone à haute température traite le soufre, après quoi il s’écoule dans la région à basse température où le molybdène et la plaquette sont maintenus en dessous de 40°C. Le système permet d’obtenir des surfaces plus uniformes et une production plus rapide.

Alors que la méthode précédente pouvait prendre une journée entière pour faire pousser une couche, la nouvelle technique peut faire pousser une couche en moins d’une heure. L’amélioration pourrait permettre une croissance sur de plus grandes surfaces, et les chercheurs prévoient d’explorer l’empilement des couches.

Une prochaine étape possible serait de faire pousser les transistors sur des surfaces flexibles comme les polymères, les textiles et le papier. Si le processus réussit, cela pourrait conduire à intégrer des semi-conducteurs dans des choses comme des livres physiques ou des vêtements.