😮 Rejoignez nos [ 6.000 abonnés ]
Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
samedi, août 29, 2026
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
MXenes : un matériau qui stoppe les fuites de courant des transistors

Transistors : des contacts métalliques 2D stoppent les fuites de courant

par La rédaction
11 juillet 2023
en Recherche, Technologie

Dans le cadre des enjeux majeurs de l’informatique actuelle, l’optimisation des transistors occupe une place centrale. Si ces composants électroniques, qui ne sont guère plus que des commutateurs de haute technologie, ont largement bénéficié de l’évolution de la technologie des semi-conducteurs, il demeure un défi essentiel : améliorer leur rapidité sans compromettre leur efficacité.

Un nouveau chapitre de cette aventure technologique s’ouvre aujourd’hui avec l’utilisation potentielle de matériaux innovants connus sous le nom de MXenes.

Les ordinateurs, malgré toute leur complexité apparente, ne sont en fait qu’un grand nombre de commutateurs électroniques, s’activant et se désactivant dans le bon ordre pour traiter l’information numérique. La technologie des semi-conducteurs a permis de rendre ces commutateurs très petits et incroyablement rapides.

Le potentiel du nitrure de gallium

Le matériau semi-conducteur nitrure de gallium se révèle particulièrement prometteur pour accélérer encore ces processus. En effet, les porteurs de charge dans le nitrure de gallium, tels que les électrons, peuvent se déplacer à travers le matériau à grande vitesse. Cela rend le nitrure de gallium utile dans les transistors à haute mobilité d’électrons (HEMTs), destinés aux applications à haute fréquence et haute puissance, y compris les chargeurs de téléphones portables, les stations de base 5G, le radar et les communications par satellite.

Les limites actuelles des HEMTs

Un aspect crucial pour optimiser le fonctionnement d’un HEMT est la réalisation de la connexion électrique qui active ou désactive le transistor. Ces connexions, appelées portes Schottky, peuvent souffrir de courants de fuite élevés qui circulent même lorsque le transistor est à l’état d’arrêt. Cela entraîne une consommation d’énergie élevée et limite la tension qui peut être appliquée avant que le dispositif ne tombe en panne.

Retrouvez facilement Enerzine dans les actualités Google. G Ajouter Enerzine

Les MXenes : une solution prometteuse

Chuanju Wang de l’équipe de Xiaohang Li et Xiangming Xu de l’équipe de Husam Alshareef, en collaboration avec leurs collègues d’Inde et de Chine, ont montré que ces limitations peuvent être minimisées en fabriquant la porte Schottky à partir d’une classe de matériaux connus sous le nom de MXenes. Ceux-ci sont des couches atomiques bidimensionnelles de carbures, nitrures ou carbonitrures de métaux de transition.

Alors que les métaux conventionnels sont le choix traditionnel pour les contacts électriques avec le GaN, les interactions chimiques entre les deux matériaux créent des défauts qui peuvent piéger la charge électrique et limiter significativement la contrôlabilité de la porte. « Les matériaux de contact de porte en métal traditionnels ont été déposés en utilisant des méthodes telles que l’évaporation par faisceau d’électrons et la pulvérisation, qui ont une liaison chimique directe avec le substrat semi-conducteur« , explique Chuanju Wang.

« Nous avons montré que notre MXene bidimensionnel crée un contact dit de van der Waals avec le substrat semi-conducteur, ce qui peut réduire significativement les pièges d’interface et les charges fixes« , ajoute-t-il.

Des performances améliorées

L’équipe de KAUST a créé un HEMT GaN avec un contact de porte constitué de films ultra-propres du MXene Ti3C2Tx. Leur dispositif a montré un courant à l’état d’arrêt de seulement 10−7 milliampères par millimètre, ce qui est environ 1013 fois plus petit que le courant lorsque le HEMT est « on« .

Ce ratio on-off est une amélioration de six ordres de grandeur par rapport aux dispositifs avec le contact plus conventionnel en nickel-or.

« La prochaine étape consiste à utiliser les MXenes comme matériau de contact de porte Schottky dans d’autres types de transistors, tels que Ga2O3, In2O3, NiO et AlN« , précise Chuanju Wang.

En synthèse

Les MXenes semblent offrir une solution prometteuse pour surmonter les défis actuels des transistors haute vitesse, en particulier les transistors à haute mobilité d’électrons (HEMTs) utilisant le nitrure de gallium. Ils permettent de réduire significativement les courants de fuite et d’améliorer le ratio on-off, augmentant ainsi la performance des dispositifs tout en réduisant leur consommation d’énergie.

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce qu’un MXene ?

Les MXenes sont des couches atomiques bidimensionnelles de carbures, nitrures ou carbonitrures de métaux de transition. Elles présentent des propriétés électriques intéressantes pour la réalisation de contacts dans les transistors.

Pourquoi les MXenes sont-ils intéressants pour les transistors ?

Les MXenes permettent de créer un contact dit de van der Waals avec le substrat semi-conducteur, ce qui peut réduire significativement les pièges d’interface et les charges fixes. Cela améliore le ratio on-off des transistors et réduit leur consommation d’énergie.

Comment les MXenes améliorent-ils les performances des transistors ?

Les MXenes permettent de réduire significativement les courants de fuite (courant qui s’écoule même lorsque le transistor est en mode « off »), améliorant ainsi l’efficacité énergétique des transistors. Ils permettent également d’augmenter le ratio on-off des transistors, soit la différence entre le courant lorsqu’un transistor est allumé et lorsqu’il est éteint, ce qui est un indicateur clé de performance pour ces dispositifs.

Quels sont les applications potentielles des transistors améliorés par les MXenes ?

Les transistors améliorés par les MXenes pourraient trouver de nombreuses applications dans les domaines nécessitant des dispositifs à haute fréquence et à haute puissance, tels que les chargeurs de téléphones mobiles, les stations de base 5G, les communications par radar et par satellite, entre autres.

Qu’est-ce que le contact de type van der Waals ?

Un contact de type van der Waals est une liaison plus faible que les liaisons chimiques conventionnelles, caractérisée par des forces d’attraction entre les molécules ou entre les parties de molécules. Dans le contexte des transistors, ce type de contact permet de réduire les interactions chimiques qui créent des défauts dans le matériau semiconducteur.

Quels sont les prochains pas pour la recherche sur les MXenes ?

La prochaine étape consiste à utiliser les MXenes comme matériau de contact Schottky dans d’autres types de transistors, tels que Ga2O3, In2O3, NiO et AlN.

Légende illustration principale : Les chercheurs du KAUST ont mis au point un MXène bidimensionnel pour la technologie des semi-conducteurs qui pourrait contribuer à améliorer une série d’applications à haute puissance, notamment les radars et les communications par satellite. 2023 KAUST ; Olga Kasimova.

RÉFÉRENCE : Wang, C., Xu, X., Tyagi, S., Rout, P.C., Schwingenschlӧgl, U., Sarkar, B., Khandelwal, V., Liu, X., Gao, L., Hedhili, M.N., Alshareef. H.N. & Li, X. Ti3C2Tx MXene van der Waals gate contact for GaN high electron mobility transistors. Advanced Materials 25, 2211738.| article

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: courantfuitesmateriauMXenestransistors
Article précédent

Un moteur de fusée imprimé en 3D par des étudiants bat un record

Article suivant

Californie : la culture des fraises face à la menace plastique

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Intrication quantique record entre deux mémoires sur 420 kilomètres de fibre
Quantique

Intrication quantique record entre deux mémoires sur 420 kilomètres de fibre

il y a 17 heures
Une fibre optique plate mille fois plus sensible à la pression
Optique

Une fibre optique plate mille fois plus sensible à la pression

il y a 19 heures
An atom in a cavity between two mirrors (left) acts as a heat engine in a driven-dissipative quantum system in which ene
Quantique

Des moteurs de lumière dans le monde quantique

il y a 1 jour
TUM développe des sources de photons uniques pour la communication quantique
Optique

TUM développe des sources de photons uniques pour la communication quantique

il y a 2 jours
Singapour dévoile le premier rack de serveurs à neurones humains vivants
Intelligence artificielle

Singapour dévoile le premier rack de serveurs à neurones humains vivants

il y a 3 jours
Saab dévoile l'A3-001, chasseur sans pilote furtif
Industrie militaire

Saab dévoile l’A3-001, chasseur sans pilote furtif

il y a 3 jours
Des points quantiques révèlent les ondes lumineuses cachées sur les surfaces métalliques
Optique

Des points quantiques révèlent les ondes lumineuses cachées sur les surfaces métalliques

il y a 3 jours
Des robots chinois battent le record d'Usain Bolt sur 100 mètres
Robotique

Des robots chinois battent le record d’Usain Bolt sur 100 mètres

il y a 4 jours
Plus d'articles
Article suivant
Californie : la culture des fraises face à la menace plastique

Californie : la culture des fraises face à la menace plastique

jumeau numérique

Le jumeau numérique fait avancer la recherche sur les batteries

Le futur de l'énergie de fusion révélé par l'Université de Rochester

Une brique de l'énergie de fusion révélée par l'Université de Rochester

Newsletter

Recevez les derniers articles dans votre messagerie 📩

Veuillez confirmer votre abonnement !
Certains champs sont manquants ou incorrects !

Vous avez aimé

  • Canicule en septembre 2026 : simple tendance ou scénario crédible ?

    Canicule en septembre 2026 : simple tendance ou scénario crédible ?

    30 partages
    Partage 12 Tweet 8
  • Œufs contaminés à la salmonelle : ce que l’on sait des rappels massifs en France et en Belgique

    23 partages
    Partage 9 Tweet 6
  • Taxe sur les carburants : son report à 2028 ne dissipe pas la controverse fiscale

    17 partages
    Partage 7 Tweet 4
  • Hyundai Ioniq V : la riposte électrique de Hyundai en Chine

    14 partages
    Partage 6 Tweet 4
  • Éclipse lunaire du 28 août 2026 : un autre spectacle céleste à ne pas manquer à l’aube

    20 partages
    Partage 8 Tweet 5

Tendance

Ferrari Luce adjugée 40 millions de dollars aux enchères à Monterey
Terrestre

Ferrari Luce adjugée 40 millions de dollars aux enchères à Monterey

par La rédaction
29 août 2026
0

La première Ferrari électrique de série, la Luce, a été adjugée 40 millions de dollars à Monterey,...

Passoire thermique : la nouvelle révision du DPE rebat les cartes pour 300 000 logements

Passoire thermique : la nouvelle révision du DPE rebat les cartes pour 300 000 logements

28 août 2026
Diagnostic de performance énergétique : ce que 2027 change vraiment pour les logements

Diagnostic de performance énergétique : ce que 2027 change vraiment pour les logements

28 août 2026
Intrication quantique record entre deux mémoires sur 420 kilomètres de fibre

Intrication quantique record entre deux mémoires sur 420 kilomètres de fibre

28 août 2026
L'Observatoire Rubin livre une mosaïque de 500 000 galaxies au Chili

L’Observatoire Rubin livre une mosaïque de 500 000 galaxies au Chili

28 août 2026

Points forts

Intrication quantique record entre deux mémoires sur 420 kilomètres de fibre

L’Observatoire Rubin livre une mosaïque de 500 000 galaxies au Chili

Geely Xingyuan détrône Tesla Model Y sur le marché chinois

Une fibre optique plate mille fois plus sensible à la pression

Des moteurs de lumière dans le monde quantique

Cadmium dans les pâtes : pourquoi Barilla, Panzanie, Rummo cristallisent l’inquiétude

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Ferrari Luce adjugée 40 millions de dollars aux enchères à Monterey

Ferrari Luce adjugée 40 millions de dollars aux enchères à Monterey

29 août 2026
Passoire thermique : la nouvelle révision du DPE rebat les cartes pour 300 000 logements

Passoire thermique : la nouvelle révision du DPE rebat les cartes pour 300 000 logements

28 août 2026
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales | CGU | RGPD
  • Contact

© 2026 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
◢
Recevez l’essentiel de l’énergie et de l’innovation Choisissez votre rythme de lecture
Fréquence de réception

En vous inscrivant, vous acceptez notre politique de confidentialité.

Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2026 Enerzine.com