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General Electric développe une diode à nanotube à haute performance

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Pour fabriquer une diode dans un matériau semi-conducteur, il faut former une jonction P-N et donc réaliser une ou plusieurs opérations de dopage du matériau.

General Electric développe une diode à nanotube à haute performance

Pour faire une diode avec un nanotube de carbone, les chercheurs de General Electric (Centre de Niskayuna, Etat de New York) ont créé les deux régions N et P par une technique de "dopage électrostatique" en utilisant deux grilles distinctes qui agissent chacune sur une moitié du nanotube. En polarisant une grille négativement et l'autre positivement, on induit par couplage avec le champ électrique des zones respectivement positive et négative dans le nanotube, et l'on obtient ainsi une jonction P-N.

Quand la partie centrale du nanotube est suspendue entre les deux isolants de grille, on obtient une zone de séparation dans laquelle les porteurs se recombinent. Ainsi formée, cette nouvelle diode présente des caractéristiques électriques dont le "facteur d'idéalité" est très proche de un, valeur qui caractérise la meilleure performance possible pour ce type de dispositif. Par ailleurs, puisque le dopage n'est pas fixe, on peut passer dynamiquement et réversiblement d'une diode P-N a une diode N-P en inversant les polarisations des deux grilles.

L'équipe de General Electric a également testé les propriétés photovoltaïques du dispositif et a obtenu une efficacité de conversion significative pour un système dont la dimension est mille fois plus faible que la longueur d'onde de la lumière.

Les excellentes caractéristiques de cette nouvelle diode ouvrent de nouvelles perspectives à l'électronique moléculaire pour des applications dans le domaine des communications, de l'énergie comme dans celui des capteurs.

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