Fabrication accélérée de plaques et circuits en nanotubes de carbone

Des physiciens américains ont réussi à mettre au point une nouvelle méthode de développement de circuits électroniques à partir de nanotubes carbonés. Cette technique consiste à plonger une plaque semi-conductrice dans une solution purifiée de nanotubes, plutôt que de constituer les nanotubes directement sur la plaque. L'appareil résultant est de bien meilleure qualité que ceux produits au moyen des autres méthodes.


Les circuits microélectroniques actuels deviennent de plus en plus petits mais il arrivera un moment où la limite imposée par les caractéristiques fondamentales du silicium sera irrémédiablement atteinte. Les scientifiques ont bon espoir de voir un jour les nanotubes remplacer le silicium dans les circuits électroniques. Signalons tout de même que ces nanotubes sont essentiellement constitués de feuilles graphites, enroulées sur un diamètre de quelques nanomètres et possédant d'excellentes propriétés électroniques et mécaniques.

Une très grande quantité de ces minuscules tubes peut être produite par la méthode de décomposition du monoxyde de carbone à haute pression (HiPCO). Cependant, ces nanotubes développés par la technique usuelle contiennent une bonne partie de bases carbonées impures qui engendre des dégradations des propriétés du système.

Avec la méthode de purification mise au point par Alan Johnson et ses collègues de l'université de Pennsylvanie, on commence par faire chauffer les nanotubes, produits par la technique HiPCO en milieu aéré humide, en présence de peroxyde d'hydrogène, suivi d'une traitement à l'acide faible. Ensuite on use de champs magnétiques afin de séparer les nanotubes de leurs impuretés. Les plaques semi-conductrices sont alors plongées dans la solution ainsi préparée pour enfin créer le circuit. "En fin de compte, nous pouvons procéder de telle sorte que les nanotubes sont placés uniquement là où nous le voulons pour former le circuit" explique l'initiateur du projet David Johnson.

L'équipe a déjà pu fabriquer des transistors à effet de champ à partir des nanotubes purifiés et prouvé qu'ils ont des propriétés supérieures aux circuits provenant uniquement de la technique HiPCO, et donc non purifiés. Plus encore, ils ont montré qu'il étaient capables de déterminer le déficit énergétique des nanotubes semi-conducteurs individuels en mesurant le courant dans leur circuit et en variant la température et la tension d'entrée.