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Les semi-conducteurs dopés à l'atome près

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Michael Crommie et ses collègues de l'Université de Californie à Berkeley ont réussi à doper une molécule de fullerène C60 avec du potassium, atome par atome. Une technique qui pourrait fortement intéresser les fabricants de semi-conducteurs, éléments de base des microprocesseurs des ordinateurs.

Molécule C60

Afin d'accroître les propriétés électroniques de leurs composants, les industriels ont en effet recours au procédé du dopage qui consiste à introduire des impuretés afin d'obtenir des matériaux de type N (riches en charges électriques) ou de type P (appauvris en charges électriques). Cette méthode efficace rencontre toutefois quelques difficultés lorsqu'il s'agit de manipuler des éléments à l'échelle atomique, comme c'est le cas de l'électronique de nos jours. D'où l'intérêt des travaux des chercheurs californiens.

Grâce à un microscope à effet tunnel sous une température de 7° Kelvin, ces derniers ont réussi à ajouter un à un des atomes de potassium à une molécule de fullerène (jusqu'au nombre de 4 atomes de potassium), puis à les soustraire, toujours un à un, en faisant passer l'ensemble dans un cristal d'argent. Grâce à ce dopage atomique, un gain de charge équivalent à 0,6 fois la charge d'un électron a été observé pour chaque atome de potassium attaché, sans que cela altère la structure quasi-sphérique typique des fullerènes.

Après ce premier succès, l'équipe compte maintenant s'attaquer à d'autres structures et se rapprocher ainsi des propriétés des circuits électroniques.