Aller au menu Aller au contenu
Innover pour un avenir durable

Institut polytechnique de Grenoble

Grenoble Institute of Engineering
Innover pour un avenir durable
Innover pour un avenir durable

> L'Institut > Actualités

Le transistor multi grilles rencontre enfin son destin

Publié le 5 février 2008
A+Augmenter la taille du texteA-Réduire la taille du texteImprimer le documentEnvoyer cette page par mail Partagez cet article Facebook Twitter Linked In Google+ Viadeo
Communiqué

Le transistor multi-grilles, un composant électronique inventé il y a 20 ans par les chercheurs de l'IMEP, s'apprête aujourd'hui à faire son entrée dans l'industrie.

Après des années d'attente, cette innovation majeure est prête a relever les défis de la miniaturisation extrême : circuits intégrés encore plus miniaturisés, capables de fonctionner à hautes fréquences, et adaptés aux applications basse consommation.

Francis Balestra, chercheur à l'IMEP, rappelle : "Le transistor MOS classique (métal, oxyde, silicium) agit globalement comme un interrupteur programmable grâce à une électrode de commande,. Lorsqu'une tension est appliquée à l'électrode de commande, il agit comme un interrupteur fermé. Dans le cas contraire, comme un interrupteur ouvert. Les électrons circulent alors sur une couche formée en surface du silicium, créant un courant."

Un peu d'histoire

Il y a une vingtaine d'années, le chercheur et son équipe de l'IMEP ont proposé un composant très innovant, le transistor multi-grilles, basé sur un nouvel effet physique mis en évidence théoriquement, puis expérimentalement. Ses qualités sont différentes de celles du transistor MOS classique, notamment dans la conduction volumique des électrons dans les dispositifs à "effet de champ".
Les recherches effectuées à l'IMEP montrèrent qu'il était possible d'obtenir une conduction électronique sur toute la couche active de silicium, en utilisant des composants contrôlés par deux grilles. Ainsi, plutôt que de se déplacer sur une surface, les électrons circulent dans le volume délimité par les grilles. Résultat : le courant circulant est plus important, et les études menées à l'époque ont révélé les excellentes propriétés électriques de ce type d'architecture.
Les conséquences sont toutes bénéfiques. "D'abord, cet effet physique dit d'inversion de volume, permet de réduire les dimensions des composants. Avec la technologie classique, la limite est de 40 nanomètres. Cette évolution permet de repousser la longueur de grille minimale des transistors intégrés à quelques 4 ou 5 nanomètres." Aujourd'hui, ces composants à inversion volumique sont proposés dans les plus grands laboratoires universitaires et industriels internationaux comme étant les plus aptes et performants pour l'intégration ultime des circuits sur silicium jusqu'à des dimensions nanométriques.

De multiples applications

Cette nouvelle architecture permet d'associer un fonctionnement à haute fréquence avec une basse consommation, le tout avec des dimensions particulièrement réduites. Autant d'atouts qui font du transistor multi-grilles un candidat idéal pour de nombreuses applications : l'électronique portable de basse consommation, les processeurs hautes performances fonctionnant à fréquence élevée ainsi que la possibilité de réaliser des mémoires électroniques de très grande capacité de stockage. Ces dernières seront capables de stocker des centaines de milliards d'informations sur des puces de silicium de quelques centimètres carrés tout en minimisant la consommation d'énergie. L'électronique du futur est à nos portes !

Contact :
Francis Ballestra


A+Augmenter la taille du texteA-Réduire la taille du texteImprimer le documentEnvoyer cette page par mail Partagez cet article Facebook Twitter Linked In Google+ Viadeo

mise à jour le 5 février 2008

Principe de fonctionnement d'un transistor MOS

Le transistor MOS (métal, oxyde, silicium) est composé de deux zones chargées négativement, respectivement la source et le drain, séparées par une région chargée positivement : le substrat (pour un composant à canal « N » d'électrons).

Cette dernière est surmontée d'une électrode de commande, la grille, qui permet d'appliquer une tension sur le substrat. Lorsqu'aucune tension n'est appliquée à l'électrode de commande, le substrat chargé positivement agit telle une barrière et empêche les électrons d'aller de la source vers le drain. En revanche, lorsqu'une tension est appliquée à la grille, il s'établit un canal de communication reliant la source au drain.
Univ. Grenoble Alpes