Des chercheurs révolutionnent la création de dispositifs électroniques autoassemblants avec une technique innovante.

ParisDes chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont mis au point une méthode innovante pour fabriquer des dispositifs électroniques auto-assemblants. Cette approche novatrice permet de produire des composants électroniques tels que des diodes et des transistors plus rapidement et à moindre coût que les méthodes traditionnelles, qui peuvent être lentes et souvent entraîner des puces défectueuses. Cette technique, appelée réaction métal-ligand dirigée (D-Met), pourrait ouvrir la voie à la création de dispositifs électroniques plus avancés à l'avenir.

La méthode D-Met utilise des particules de métal liquide provenant d'un alliage appelé métal de Field, qui contient de l'indium, du bismuth et de l'étain. Voici une explication simplifiée de son fonctionnement.

Les particules de métal liquide sont placées à proximité d'un moule conçu dans la taille ou le motif souhaité. Une solution contenant des molécules à base de carbone et d'oxygène, appelées ligands, est ajoutée. Ces ligands extraient des ions du métal liquide et les organisent en un réseau tridimensionnel complexe. Au fur et à mesure que le liquide s'évapore, ces structures s'agencent de manière serrée, formant un motif extrêmement ordonné.

Cette méthode offre une grande adaptabilité. En modifiant la taille du moule, le type de liquide et la vitesse d'évaporation de ce dernier, les chercheurs peuvent contrôler avec précision les structures des semi-conducteurs. Cette capacité de personnalisation leur permet de créer des dispositifs optoélectroniques, car le processus peut ajuster la bande interdite du semi-conducteur et le rendre sensible à la lumière.

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Des feuilles de graphène sont utilisées pour recouvrir des oxydes métalliques semi-conducteurs, ce qui permet d'optimiser leurs caractéristiques pour améliorer les performances des dispositifs. L'ajout de bismuth les rend sensibles à la lumière, ce qui peut être avantageux pour les capteurs photoniques et les appareils solaires.

Cette étude a des répercussions significatives. Elle permet de réduire les coûts et les déchets dans le secteur manufacturier, et la D-Met ouvre la voie à la production à grande échelle de matériaux électroniques, ce qui était auparavant impossible en raison de limitations techniques et financières. Cette méthode s'accorde parfaitement avec la tendance de l'industrie vers des conceptions plus petites et plus efficaces.

Cette technologie en progression pourrait transformer la fabrication de semi-conducteurs, conduisant à des dispositifs plus avancés comme les puces 3D. Les chercheurs Martin Thuo, Julia Chang et leur équipe explorent tant les applications actuelles que les possibilités futures, telles que l'intégration d'appareils auto-assemblés dans l'électronique grand public et les nouveaux systèmes informatiques. Leur travail, soutenu par la National Science Foundation, annonce un changement majeur dans la fabrication électronique.