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Découverte d'un dispositif de commutation idéal

Publié le 7 février 2012
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7 février 2012

Une équipe IMEP-LAHC – Leti a découvert une diode PIN-MOS qui se contente d’une variation de tension de grille de 1 mV pour commuter ...

Ils ont peut-être découvert le dispositif de commutation idéal
C'est par pur hasard qu'une équipe IMEP-LAHC - Leti épaulée par un chercheur de l'université Brown a découvert le Z2-FET, une diode PIN-MOS qui se contente d'une variation de tension de grille de 1 mV pour commuter, avec une augmentation du courant de 8 décades.
Cette équipe développait de nouveaux transistors tunnel sur SOI, et cherchait en particulier à optimiser leur tension de polarisation ; une démarche exploratoire qui l'a conduite à ce dispositif de commutation idéal.
Sur un Z2-FET, deux barrières de potentiel sont créées grâce à l'application d'une tension négative sur la grille et d'une tension positive sur le substrat. La première barrière saute quand la tension de grille augmente, libérant le passage des électrons, et ces derniers font sauter la seconde barrière. Le tout, rappelons-le, avec un petit mV de variation de tension de grille : il faut 60 mV sur un transistor MOSFET, pour une augmentation de courant d'une décade.
Deux brevets ont été déposés sur ce dispositif qui donne déjà lieu à plusieurs contacts industriels et sera présenté en avril à IEEE VLSI-TSA.
Naturellement compatible avec la technologie CMOS sur SOI, il peut être miniaturisé jusqu'à 50 nm de longueur. Mais c'est sa consommation électrique dérisoire qui ouvre de passionnantes perspectives. L'équipe reste focalisée sur l'utilisation du Z2-FET comme mémoire mais de nombreuses autres applications peuvent être envisagées, par exemple dans les circuits logiques à commutation rapide et basse consommation.

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Rédigé par Brigitte Rasolofoniaina

mise à jour le 12 juillet 2012

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