The inquirer avait parlé, il y a quelques jours, des transistors organiques dotés d'une longueur moléculiare. Nous avons des détails supplémentaires.

Les scientifiques des laboratoires Bell de Lucent Technologies ont créé des transistors organiques dotés d'une longueur de canal à une seule molécule, ouvrant à la voie à de nouveaux composants électroniques haut débit basés sur le carbone, un matériau peu coûteus.

La taille d'un canal de transistor, à savoir l'espace compris entre ses électrodes, influe sur le courant de sortie et la vitesse de commutation.

Pour ces nouveaux transistors de la taille d'une molécule, fabriqués par une équipe de chercheurs des laboratoires Bell, la longueur d'une molécule définit la dimension physique du canal. Cette dimension est plus de dix fois inférieure à celle des systèmes inventés grâce aux techniques de lithographie les plus avancées.

Depuis de nombreuses années, les scientifiques recherchent des alternatives aux composants en silicium traditionnels : ils prévoient en effet que la miniaturisation continue des circuits intégrés en silicium sera abandonnée dans environ dix ans, lorsque leurs limites physiques seront atteintes. La recherche a eu notamment pour objectif de créer des transistors de la taille d'une molécule, dans lesquels chaque molécule est responsable du fonctionnement du transistor : commutation et amplification de signaux électriques.

Hendrik Schon, Zhenan Bao et Hong Meng, chercheurs des laboratoires Bell, ont réussi à fabriquer des transistors de taille d'une molécule capables de rivaliser avec les transistors en silicium traditionnels en termes de performances, grâce à un certain type de matériaux semi-conducteurs organiques à base de carbone, appelés thiols.

Grâce à ces transistors miniatures l'équipe a construit un convertisseur de tension électrique, composant de circuit électronique standard, couramment utilisé sur les microprocesseurs des ordinateurs, qui convertit un "0" en "1" et vice-versa. Via un simple prototype, le succès de ce circuit très simple suggère que des transistors de taille d'une molécule pourraient un jour être utilisés sur des microprocesseurs ou des puces de mémoire, en comprimant des milliers de fois autant de transistors que possible sur une puce.

Les principaux problèmes liés à la fabrication de transistors de taille moléculaire résident dans la fabrication d'électrodes séparées de seulement quelques molécules et dans la pose de contacts électriques sur des appareils miniatures. Les chercheurs des laboratoires Bell sont en mesure de surmonter ces obstacles grâce à une technique d'auto-assemblage et à une conception dans laquelle chaque électrode est partagée par plusieurs transistors. Ils ont résolu le problème de contact en laissant une couche de molécules organique s'assembler tout d'abord à une électrode, puis en plaçant la deuxième électrode par-dessus. Pour ce qui est de l'auto-assemblage, ils ont utilisé un semi-conducteur organique qu'ils ont versé sur la base. Les molécules ont ensuite trouvé les électrodes et s'y sont agglutinées.

Bien que relativement simple et peu coûteuse, la technique d'auto-assemblage chimique constitue la clé de la réduction de la longueur de canal d'un transistor. La longueur de canal des transistors expérimentaux se situe entre un et deux nanomètres (milliardièmes de mètre), soit un ordre de grandeur inférieur à n'importe quel canal de transistor créé jusqu'à présent.