IBM réinvente le transistor grâce à une goutte de liquide

Les chercheurs d’IBM ont repensé le transistor en mettant en oeuvre un liquide ionique. Ce dernier a la capacité de changer l’état d’un oxyde métallique de conducteur à isolant, et vice-versa. En cela, il est comparable au transistor « classique » pour lequel une tension électrique est appliquée à sa grille afin de contrôler le courant qui le parcourt (entre drain et source) et moduler ainsi son état (conducteur ou non). Le dispositif élaboré fonctionne en effet comme un commutateur à l’instar des MOS tels qu’ils sont utilisés dans les circuits logiques.

Consommation électrique beaucoup plus faible

Ces travaux pourraient à l’avenir conduire à une révolution dans le domaine de la microélectronique et plus particulièrement pour les appareils fonctionnant sur batteries puisque ce type de transistor utilise beaucoup moins d’énergie électrique.

La transition de l’état conducteur à l’état isolant est une approche différente pour les états haut (1) et bas (0). Mais, elle permet bien de réaliser des fonctions logiques.

La technologie pourrait également être utilisée pour réaliser de la mémoire non volatile, selon IBM. Ce type de mémoire conserve l’information stockée même en l’absence d’alimentation électrique. A ce sujet, Stuart Parkin, responsable du projet au sein d’IBM Research, déclare : « C’est un moyen de construire des appareils à basse consommation et très performants en allumant et éteignant leur état conducteur. Nous passons ce matériau à l’état de métal et le maintenons sans avoir à fournir de l’énergie. »

Big Blue utilise une minuscule goutte d’un électrolyte liquide ionique d’environ un millimètre cube. Ces ions sont des atomes ou bien des molécules qui sont chargés positivement ou négativement et ils confèrent cette charge à la goutte de liquide.

Une technologie à la rescousse de la loi de Moore

La loi de Moore (plusieurs ont été énoncées) prévoit que le nombre de composants sur une puce double tous les deux ans environ. Mais, la technologie des semi-conducteurs se heurte à des limites fondamentales. Des alternatives au silicium et au transistor MOS tel qu’on le connait sont ainsi envisagées. « Notre capacité unique à comprendre et à contrôler la matière à l’échelle moléculaire nous permet de trouver de nouveaux matériaux qui pourraient un jour remplacer les technologies à base de silicium », déclare Stuart Parkin.

Cette technologie pourrait sortir des laboratoires d’ici 5 à 7 ans selon IBM. « Nous écrivons un nouveau chapitre dans l’avenir de l’informatique grâce à des innovations – y compris au-delà des traditionnels dispositifs chargés électriquement – pour empêcher que l’industrie fonce dans un mur technologique », précise le chercheur.

Et celui-ci d’ajouter : « Notre inspiration est le cerveau et comment il fonctionne. Il est rempli de liquide et de courants ioniques. »

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