Les diodes, au maximum de leur finesse

Alors que la course à la miniaturisation bat plus que jamais son plein, une équipe de chercheurs de l’université de Washington a annoncé la mise au point d’une diode électroluminescente dont l’extrême finesse – pas plus de trois atomes d’épaisseur – serait, à les entendre, totalement indépassable.

L’existence de diodes de cette taille pourrait avoir un intérêt crucial dans la conception des futures générations d’appareils électroniques portables et intégrés, comme aime à le rappeler Xiaodong Xu, professeur de physique, de science des matériaux et d’ingénierie électrique qui a dirigé l’équipe universitaire américaine.

Une découverte au potentiel gigantesque

Dans un article dont il est coauteur et publié dans la revue scientifique Nature Nanotechnology, le professeur Xu note que ces DEL extra fines sont évidemment ultralégères, mais aussi semi-transparentes ainsi que flexibles, qualités loin d’être négligeables lorsqu’il s’agit de les intégrer à un dispositif portable. Au cœur de cette découverte, un matériau : le diséléniure de tungstène – deux atomes de sélénium pour un atome de tungstène, WSe2 – qui n’a pas fini de faire parler de lui.

Au centre d’une autre étude universitaire, ce composé chimique pourrait bien également révolutionner le domaine des cellules solaires, puisque les couches ultra minces et semi-transparentes pourraient recouvrir tous types de surfaces, épousant au plus près les formes sans rien occulter, utilisant cette fois-ci la lumière pour produire de l’électricité.

Autre intérêt de taille : la très faible épaisseur de ces diodes pourrait leur permettre de remplacer les électrons par des signaux optiques dans certains types de puces miniatures, provoquant alors un échauffement moins grand.

Des similitudes avec un illustre aîné, qualifié de « matériau miracle »

Le diséléniure de tungstène est séparé en fines couches grâce à une méthode devenue mondialement célèbre puisqu’elle a permis l’élaboration d’un autre matériau au très fort potentiel, matériau au centre de très nombreuses recherches et études scientifiques ces dernières années, le graphène.

La technique, dite du « rouleau de scotch », consiste purement et simplement en un épluchage méticuleux de couches de diséléniure de tungstène à l’aide de la fameuse bande adhésive. Cette technique, qui semble pour le moins cavalière et peu rigoureuse scientifiquement parlant, a néanmoins fait ses preuves à maintes reprises.

Le graphène tient toujours le haut du pavé, mais semble peu pratique pour créer du photovoltaïque en raison de ces états électroniques, comme le rappelle Thomas Muller, de l’université de Technologies de Vienne, commentant le volet photovoltaïque de la découverte.

Qualifié – à tort ou à raison – de « matériau miracle », rappelons que le graphène est un cristal bidimensionnel de carbone, composé d’une simple couche sans défaut, et dont les atomes sont arrangés sous la forme d’un treillage hyper-régulier (de type rayons de nid d’abeille) et dont l’utilisation à l’échelle nano, au même titre que l’utilisation de ces fines couches de diséléniure de tungstène, pourrait changer la donne.

Par Rahman Moonzura