Petit A quel point

Le nouveau transistor mesure 50 milliardièmes de mètre (environ un millième de lépaisseur dun cheveu) et a un noyau intérieur de 20 milliardièmes de mètre.

Les travaux de recherche qui ont conduit à sa fabrication ont été dernièrement publiés dans Applied Physical Letters. Ils ont été menés par un étudiant en doctorat, Shachar Richter, sous la direction des professeurs David Cahen, Yishay Manassen et Sidney Cohen de lInstitut Weizmann des sciences, un centre renommé mondialement pour la recherche de troisième cycle en physique, chimie, les sciences de la vie et les mathématiques.

Dans sa recherche, Richter a utilisé la microscopie nucléaire, une technique dans laquelle un saphir semblable à celui dun tourne-disque balaye la surface dun matériau, pour manipuler des atomes dans un semi-conducteur. Ordinairement, de tels microscopes ne peuvent que déplacer les atomes de la surface dun matériau, mais Richter, se fondant sur une recherche antérieure du professeur Cahen, a réussi à déplacer ces atomes à lintérieur du semi-conducteur.

Richter a obtenu ses résultats en appliquant un courant de faible tension au semi-conducteur et en faisant passer un courant dans le matériau. Aidée par le faible dégagement de chaleur produit par le courant, la tension induit des atomes (appelés dopants) qui déterminent la conductivité du matériau et sont mus dans une direction donnée. Bien que 100 à 200 dopants seulement aient été déplacés de cette façon, ils suffirent à produire un minuscule transistor constitué dune couche hémisphérique dune conductivité relativement élevée contenant les dopants redistribués, entourés des deux côtés par des matériaux de conductivité différente.

Ces découvertes ne signifient pas nécessairement que les équipements micro- électroniques fabriqués ultérieurement seront dune taille aussi réduite que le transistor de Richter. Son invention peut cependant constituer un précieux outil de recherche pour létude des limites de la miniaturisation.

Richter a également utilisé le même saphir microscopique de faible tension pour établir le plan de la conductivité de cette structure en miniature. Cette nouvelle méthode de balayage de la résistance de propagation révèle le chemin précis emprunté par le courant électrique circulant dans un transistor de ce type. Ce nouveau type de mesure, mis au point par des chercheurs belges à peu près à la même époque que létude de Richter, est appelé à devenir un instrument important pour lévaluation des appareils électroniques miniaturisés.

Financé par la Fondation des Sciences dIsraël et la Fondation Minerva en Allemagne, le projet a fait une utilisation simple et élégante dune théorie chimique sur les liquides. Les chercheurs de Rehovot ont en effet mis au point une façon de prédire la taille minimale possible pour des transistors bipolaires, lun des principaux types de transistors utilisés communément en micro-électronique.