Des écrans flexibles, à faible coût et économes en énergie pourraient être plus proches que jamais, grâce à une innovation provenant de l’Université de Surrey en Grande Bretagne qui résout un problème qui a longtemps perturbé les transistors à grille de source (SGT).
Les SGT ne sont pas largement utilisés car les modèles actuels présentent une problématique liée à la variation de leurs performances en fonction de la température.
Pour pallier ce problème, des scientifiques de l’Université de Surrey ont mis au point un nouveau design pour la partie transistor appelée la source. Ils ont suggéré l’ajout de couches très fines de matériau isolant au niveau du contact source afin de modifier la manière dont les charges électriques circulent.
Innovations dans les transistors à grille de source
« Nous avons utilisé un matériau semi-conducteur émergent appelé IGZO ou oxyde d’indium-gallium-zinc pour créer la prochaine génération de transistors à grille de source. Grâce à l’ingénierie de contact à l’échelle nanométrique, nous avons obtenu des transistors beaucoup plus stables avec la température que lors des tentatives précédentes. Les simulations de dispositifs nous ont permis de comprendre cet effet. » a déclaré Le Dr Radu Sporea, chef de projet à l’Université de Surrey.
« Cette nouvelle conception ajoute une stabilité à température aux SGTs tout en conservant les avantages habituels tels que la faible consommation d’énergie, la production d’une grande amplification du signal, et une plus grande fiabilité dans différentes conditions. Bien que les transistors à grille de source ne soient pas courants en raison d’une poignée de limitations de performance, nous éliminons progressivement leurs défauts.«
Potentiel des transistors à grille de source
Un transistor à grille de source (SGT) est un type particulier de transistor qui combine deux composants fondamentaux de l’électronique : un transistor à couche mince et un contact métal-semiconducteur. Il présente de nombreux avantages par rapport aux transistors traditionnels comme une consommation d’énergie réduite et une plus grande stabilité.
Les SGTs sont adaptés pour l’électronique de grande surface et sont des candidats prometteurs pour être utilisés dans divers domaines tels que la médecine, l’ingénierie et l’informatique.
Salman Alfarisyi, qui a réalisé les simulations à l’Université de Surrey dans le cadre de son projet de fin d’études, a ajouté : « Les transistors à grille de source pourraient être le pilier d’une nouvelle technologie d’électronique flexible écoénergétique qui aide à répondre à nos besoins énergétiques sans nuire à la santé de notre planète. Par exemple, leur capacité de détection et d’amplification du signal les rend faciles à recommander comme éléments clés pour les dispositifs médicaux qui interagissent avec tout notre corps, nous permettant de mieux comprendre la santé humaine.«
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L’étude a été publiée par IEEE Transactions on Electron Devices.
Pour aller plus loin
L’innovation en matière de transistors à grille de source par l’Université de Surrey représente une avancée majeure pour les écrans flexibles à faible coût et économes en énergie. Cependant, il reste à déterminer si ces nouveaux transistors surpasseront les transistors traditionnels sur le marché de l’électronique.
D’une part, ils présentent de nombreux avantages, notamment une consommation d’énergie réduite, une plus grande stabilité et une meilleure résistance aux variations de température. D’autre part, leur adoption reste limitée en raison de certaines contraintes de performance qui doivent encore être résolues.
Les points à retenir
Qu’est-ce qu’un transistor à grille de source (SGT) ?
Pourquoi les SGT ne sont-ils pas largement utilisés ?
Quels sont les avantages des SGT ?
