Faire monter les transistors en puissance
La perte d'énergie est une question clé dans les dispositifs à semi-conducteurs et les circuits approchent de leurs limites en termes d'échelle. De nouvelles conceptions de transistors et de mémoires sont nécessaires pour améliorer leur vitesse et leur consommation électrique. Il existe un besoin croissant de limiter la consommation d'énergie des dispositifs logiques (puces qui fournissent une capacité de calcul). Le projet TETTRA («Towards enhanced III-V tunnel transistors»), financé par l'UE, a examiné si des transistors à effet de champ (FET) tunnel peuvent fonctionner avec moins d'énergie, ce qui leur permettrait ensuite d'être plus rapides. Les FET tunnel constituent l'une des deux catégories principales de transistors qui utilisent un champ électrique pour contrôler la forme et par conséquent la conductivité d'un canal d'un type de porteur de charge dans un matériau semi-conducteur. Le choix des matériaux est essentiel pour pouvoir réduire la tension nécessaire et ouvrir la voie vers des alimentations électriques moins élevées. Les chercheurs ont analysé l'utilisation de nanofils et de certains types de matériaux semi-conducteurs pour améliorer les performances des FET tunnel. Les membres du projet ont étudié l'effet tunnel de bande à bande, qui permet des tensions moins élevées et une réduction de la puissance. Les propriétés de surface des FET tunnel sont considérées comme étant importantes pour les performances. Ainsi, les partenaires ont évalué les propriétés de surface des nanofils et des matériaux semi-conducteurs. Enfin, les chercheurs ont conçu et validé une technique innovante pour analyser la production d'électricité des nanofils. Le travail sur le projet TETTRA a montré que des économies d'énergie considérables peuvent être réalisées en utilisant des FET tunnel à basse tension. La perspective de réduction de la puissance nécessaire pour les transistors de prochaine génération est très réelle.
Mots‑clés
Transistors, consommation électrique, transistors à effet tunnel, transistors à effet de champ, voltage
