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De nouveau, un transistor de la taille d'une molécule !

ActualitéClassé sous :physique , technologie , nanosciences

Un transistor moléculaire vient d'être réalisé par une équipe américano-coréenne. Ce n'est pas une vraie première puisque cette exploit avait déjà été réussi dans le domaine de l'optronique avec un dispositif contrôlant le passage des photons. Mais ici, les chercheurs contrôlent le passage des électrons. Voilà de quoi espérer prolonger la loi de Moore...

Un schéma du transistor constitué d'une molécule benzènique connectée à des contacts en or que les chercheurs ont réalisée. Crédit : Nature

Voilà longtemps que l'on rêve d'une électronique dont les composants seraient de la taille d'une ou quelques molécules seulement. On pourrait ainsi miniaturiser encore plus bien des dispositifs, notamment des ordinateurs. C'est donc un domaine de recherche assez actif depuis quelques années dans le domaine des nanosciences et l'on parle même de « moléctronique ».

Un groupe de chercheurs du célèbre ETH de Zürich avait déjà publié cette année dans Nature un article portant sur la réalisation d'un transistor fait d'une molécule unique. Malheureusement, il fallait la refroidir presque au zéro absolu et l'expérience ne contrôlait pas des courants d'électrons mais le passage des photons d'un faisceau laser. La performance des chercheurs de l'Université de Yale (Etats-Unis) et du Gwangju Institute of Science and Technology en Corée du Sud, qui a donné lieu à une publication dans Nature il y a quelques jours, est donc bien plus intéressante.

Un vrai transistor qui laisse passer plus ou moins le courant

En effet, même si la température à laquelle les expériences ont été conduites est à peine plus élevée, il s'agit vraiment d'un transistor moléculaire utilisant des courants d'électrons. Il a fallu pour cela résoudre plusieurs problèmes mais la molécule de benzène attachée à des contacts en or que les physiciens ont réussi à obtenir fonctionne bel et bien comme un transistor au silicium.

Tout se passe comme si les niveaux d'énergie quantifiés de la molécule était représentés par des états de mouvement pour une bille dans une cuvette. En contrôlant la hauteur de la cuvette, et en assimilant le mouvement de la bille aux courant d'électrons, il est possible de stopper ou d'autoriser le passage du courant à travers la molécule, qui se comporte donc comme un transistor.

Cette réussite ouvre la porte à une électronique moléculaire plus rapide et plus miniaturisée que l'électronique d'aujourd'hui. Mais les chercheurs, comme Mark Reed de l'Université de Yale, tiennent à tempérer les enthousiasmes. Nous sommes encore à plusieurs dizaines d'années d'une véritable électronique moléculaire, qui reste encore balbutiante. Il faudra encore attendre un peu avant de voir notre vie envahie par des ordinateurs moléculaires.

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