Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont récemment développé un transistor à partir d’un matériau ferroélectrique, promettant de révolutionner le secteur de l’électronique. Cette découverte, détaillée dans un article de la revue Science, fait suite à une étude antérieure des mêmes chercheurs, publiée en 2021 dans la même revue.
Lors de leur précédente recherche, les scientifiques avaient conçu un matériau ferroélectrique ultrafin en superposant des feuilles de nitrure de bore d’une épaisseur atomique, disposées parallèlement, une configuration qui ne se produit pas naturellement. Sous l’influence d’un champ électrique, une couche de nitrure de bore glisse légèrement sur l’autre, modifiant ainsi les positions des atomes de bore et d’azote, ce qui inverse la polarisation.
Le transistor créé possède des propriétés remarquables. Il peut commuter entre des charges positive et négative, générant ainsi une valeur binaire utilisable en informatique, et ce, à l’échelle de la nanoseconde. De plus, il se révèle extrêmement durable, n’ayant montré aucun signe de dégradation après plus d’un milliard de cycles d’utilisation. Le matériau, étant ultrafin, ne mesure que quelques nanomètres d’épaisseur, ce qui permettrait de produire une mémoire informatique beaucoup plus dense. À cette échelle, l’énergie nécessaire pour passer d’un état à l’autre est considérablement réduite, rendant la mémoire extrêmement efficace sur le plan énergétique.
Néanmoins, plusieurs défis restent à surmonter. En particulier, la méthode actuelle de production des nouveaux matériaux ferroélectriques n’est pas adaptée à la fabrication de masse. « Nous avons fabriqué un seul transistor pour démontrer le concept. Si nous pouvions produire ces matériaux à l’échelle d’un wafer, nous pourrions créer beaucoup, beaucoup plus de transistors », a expliqué Kenji Yasuda, l’un des auteurs de l’article. Les chercheurs envisagent également d’explorer d’autres moyens pour déclencher les propriétés ferroélectriques, comme les impulsions optiques.
