Les nanotubes de carbone, une solution de choix pour les nouveaux semiconducteurs

Les chercheurs du Rensselaer Polytechnic Institute ont découvert que les interconnexions de nanotube de carbone pouvaient offrir de meilleures performances que les nanofils de cuivre dans les semiconducteurs de nouvelle génération.

Pour comparer les nanofils de cuivre avec les faisceaux de nanotubes de carbone, les chercheurs ont eu recours à une modélisation informatique sophistiquée, basée sur la mécanique quantique, pour exécuter de « vastes simulations » sur un superordinateur. C’est la première étude de ce genre consacrée à l’examen de nanofils de cuivre sur la base de la mécanique quantique et non des lois empiriques.

Après de nombreux calculs avec l’aide du Rensselaer Computational Center for Nanotechnology Innovations, l’équipe de chercheurs a conclu que les faisceaux de nanotubes de carbone offraient une résistance électrique nettement inférieure à celle des nanofils de cuivre. Cette moindre résistance laisse supposer que les faisceaux de nanotubes de carbone seraient plus appropriés pour des applications d’interconnexion.

« Avec cette étude, nous avons fourni une feuille de route pour comparer avec précision les performances des fils de cuivre avec celles des fils de nanotubes de carbone », explique Saroj Nayak, professeur au département de physique, physique appliquée et astronomie de Rensselaer, qui a dirigé l’équipe de recherche.

« Au vu des données que nous avons collectées, nous pensons que des nanotubes de carbone à 45 nanomètres offriraient de meilleurs résultats que les nanofils de cuivre. » Les résultats de la recherche seront présentés dans l’édition de mars du Journal of Physics: Condensed Matter.

Pourtant, à en croire Saroj Nayak, il reste encore de « nombreux problèmes » à résoudre avant de pouvoir produire en masse des interconnexions de nanotubes de carbone, notamment au regard du coût lié à la création de gros volumes de nanotubes de carbone, mais également du développement de nanotubes entièrement métalliques, en remplacement de nanotubes partiellement métalliques et partiellement semiconducteurs que l’on utilise aujourd’hui.

D’autres études devront également être mises en place, précise-t-il, pour modéliser et simuler les effets des imperfections dans les nanotubes de carbone sur la résistance électrique, la résistance de contact, la capacitance, ainsi que d’autres caractéristiques vitales d’une interconnexion de nanotube.

Traduction de l’article Carbon naotubes beat copper nanowire for next-gen transistors de Vnunet.com en date du 18 mars 2008