Des composants hybrides CMOS-organiques

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Des chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST) ont démontré qu’il était possible d’intégrer une couche de molécules organiques sur un substrat silicium pour fabriquer des composants électroniques, ce qui représente une étape de franchie dans la transition entre la microélectronique d’aujourd’hui (presque intégralement réalisée en technologie silicium) et les circuits complexes fabriqués à partir de molécules organiques. La recherche a été supportée par le NIST et par le Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA), et la publication paraîtra dans le Journal of the American Chemical Society.

Les structures cristallines dont fait partie le silicium sont classées selon leur orientation cristalline. La plupart des recherches actuelles d’électronique moléculaire sur les substrats silicium ont été réalisées avec une orientation du cristal de silicium compatible avec l’orientation des molécules organiques mais pas avec les technologies CMOS (orientation 100). L’équipe du NIST a, dans un premier temps grâce à une analyse spectroscopique, démontré qu’il était possible d’assembler une couche de molécules organiques sur un substrat silicium d’orientation 100. Les chercheurs ont alors réalisé deux composants simples (deux résistances) composés chacun d’une monocouche de plusieurs chaînes d’atomes de carbone et d’atomes de souffre disposées dans des trous de 100nm de profond et 5micro-m de diamètre dans le substrat silicium, et recouvertes par une couche d’argent pour réaliser le contact métallique. Les deux résistances diffèrent simplement par la longueur de leurs chaînes d’atomes qui composent les monocouches. Les deux composants ont effectivement fonctionné, avec une résistance plus importante pour la résistance fabriquée avec les plus longues chaînes d’atomes de carbone et d’atomes de souffre comme on pouvait s’y attendre. L’équipe a extrait des deux composants une caractéristique courant/tension non linéaire.

La prochaine étape pour l’équipe est de réussir à fabriquer un circuit intégralement hybride CMOS-organique pour démontrer que les composants moléculaires peuvent fonctionner en harmonie avec les technologies actuelles.

Source :

Nist Tech Beat, "NIST Team Proves Bridge from Conventional to Molecular Electronics Possible", 19 Mars 2008 - http://www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2008_0318.htm#molecular

Pour en savoir plus, contacts :

Sur les technologies post CMOS, dernier rapport d’ambassade : "L’électronique du futur : au-delà du transistor CMOS" - http://www.bulletins-electroniques.com/rapports/smm08_014.htm
Code brève
ADIT : 53639

Rédacteur :

Alban de Lassus, deputy-phys.mst@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….