Un pas en avant vers la production de transistors en graphène

L’institut de technologie de Géorgie (Etats-Unis) vient d’annoncer la mise au point d’un procédé unique de dopage N ou P de grandes surfaces de graphène. Son utilisation devrait améliorer la conductivité des nano-connexions en graphène et, à l’avenir, faciliter la fabrication de composants électroniques à base de ce matériau.

Le procédé de dopage découvert utilise un matériau SOG (spin-on-glass) classique qui est appliqué sur le graphène, le tout étant ensuite exposé au bombardement d’un faisceau d’électrons. Une faible exposition au faisceau crée un dopage N (électrons) alors qu’une plus grande exposition conduit à un dopage P (trous) de l’ensemble.

L’institut de recherche a ainsi créé des jonctions P-N durables. «C’est un pas en avant vers la réalisation de transistors en graphène», estime Raghunath Murali, du centre de recherche sur les nanotechnologies de l’institut de Géorgie.
L’intérêt du procédé provient de ce qu’il produit des dopages P et N à partir d’une seule et même source d’électrons et qu’il entraîne des dopages importants. En outre, en vue d'une production industrielle, ce procédé pourrait être remplacé par une technique de lithographie classique dans laquelle on ferait varier les propriétés du masque pour obtenir un dopage N ou P du matériau.

Enfin, l’utilisation d’une source plasma à la place du faisceau d’électrons pour l’enrichissement des interconnexions de graphène permet de multiplier par dix la conductivité de ce matériau.

Les chercheurs notent toutefois un manque de reproductibilité du procédé qui empêcherait aujourd’hui son utilisation en production. Ils étudient d’autres polymères. Cette technique est décrite dans les « Applied Physics Letters » du 10 février dernier. Ces recherches sont soutenues par la SRC (Semiconductor Research Corp.) et la Darpa (Defense Advanced Research Projects Agency).