Du diamant au coeur des processeurs

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Plus résistant à la chaleur que le silicium mais moins bon conducteur électrique, le diamant n’avait encore jamais trouvé sa place dans un processeur. Mais une équipe de chercheurs allemands vient de trouver un procédé de fabrication qui garantit une bonne conductivité tout en conservant une bonne résistance thermique.

Des diamants à la place du silicium ? Cela pourrait bientôt arriver. D’après une information de l’Applied Physics Letters, reprise dans la revue Nature, une équipe de chercheurs allemands vient de parvenir à créer des couches en diamant, fines et planes, qui possèdent les mêmes qualités semi-conductrices que le silicium, la résistance à la chaleur en plus. En effet, le diamant reste opérationnel jusqu’à 500° C quand le silicium devient instable à 150° C. Quand on connaît le problème que pose la diffusion de la chaleur au sein des processeurs, on comprend tout l’enjeu de cette découverte.

Pourtant, à la base, le diamant est un piètre conducteur du fait de sa structure cristalline désordonnée, notamment par la présence de grains qui compliquent la circulation du courant. L’exploit de Matthias Schreck et de son équipe de l’université d’Augsbourg est d’avoir réussi à éliminer ces grains en déposant le diamant sur de l’iridium, un métal rare, à travers des couches de 34 microns d’épaisseur (34 millièmes de millimètre). Plus précisément, les grains ne sont pas totalement éliminés mais regroupés par bandes qui permettent ainsi, sur le reste de la surface, de garantir un passage fluide de l’électricité. En étant moins sensible à l’élévation de température, le diamant supporte mieux les voltages élevés que le silicium. A voltage égal, il permettrait de plus de produire des puces plus petites que celles en silicium.

Un procédé de fabrication encore coûteux

Inutile pour autant d’espérer s’offrir une parure en s’achetant un processeur. Le diamant utilisé pour remplacer les transistors est synthétique. Obtenu par déposition de vapeur chimique, la couche de diamant est créée à partir d’atomes de carbone, extraits de certains gaz comme le méthane, déposés de façon uniforme et mélangés ensuite à d’autres gaz. Un procédé de fabrication complexe au coût certainement élevé. Si aucune application industrielle n’est annoncée, les processeurs à base de diamants seront certainement réservés à des domaines spécifiques comme l’armée ou la recherche spatiale.

Pour en savoir plus :

* Un résumé de l’article publié par l’Applied Physics Letters (en anglais)

* L’article de Nature (en anglais)


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