Une équipe de chercheurs du laboratoire national d’Oak Ridge et de l’université coréenne Sungkyunkwan utilisent la microscopie avancée pour la conception de nouveaux matériaux dédiée à l’informatique et l’électronique
Si loi de Moore a permis de rendre les ordinateurs toujours plus rapides et ultra-puissants en réduisant la taille des transistors, nous savons aujourd’hui que les transistors nanométriques arriveront bientôt à leur limite. Ainsi, de nouvelles approches sont nécessaires si nous souhaitons faire évoluer la technologie actuelle.
Selon les spécialistes, l’évolution des dispositifs électroniques non-volatils et morphotropiques nécessite l’intégration de matériaux ferroélectriques et de nouveaux genre de semi-conducteurs. Et c’est là que la microscopie avancée entre en jeu.
Quels sont les réels intérêts de la microscopie avancée ?
D’après les résultats d’une étude publiée dans la revue Science, les chercheurs du Center for Nanophase Materials Sciences de l’ORNL ont testé la microscopie avancée pour débloquer des fonctionnalités uniques dans les matériaux destinés à l’informatique et l’électronique. Ceci tout en créant de nouveaux procédés pour améliorer la conception des transitors et mémoires de nouvelle génération.
Dans les détails, l’équipe de chercheurs a utilisé un faisceau focalisé d’ions d’hélium. Ceci pour l’adaptation locale de la ferroélectricité dans un film ultra-fine d’oxyde métallique.
Selon les chercheurs, l’implantation locale d’hélium a permis de générer des manques d’oxygène et des changements de déformation. Ces derniers vont permettre d’améliorer les propriétés ferroélectriques. Tout en permettant de stabiliser la phase ferroélectrique orthorhombique de la prochaine génération de dispositifs électroniques.
Des premiers résultats très concluants
Ce projet a permis de mettre en lumière les performances avancées des faisceaux d’ions. Mais aussi des sondes à balayage disponibles pour les utilisateurs de CNMS.
Dans les faits, l’utilisation de la microscopie avancée permet de démontrer la pertinence de l’implantation locale d’hélium pour l’activation de la ferroélectricité dans les matériaux. Cela met également en évidence les mécanismes concurrents possibles. Et permet de découvrir les origines de la ferroélectricité. Ce qui ouvre la voie à la ferroélectricité binaire par nanoconception.
En clair, la microscopie avancée ouvre de nouvelles frontières pour le contrôle et la compréhension des propriétés des matériaux. Et cela, à l’échelle nanométrique.
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