Nanotechnologies

La nanoélectronique : Les fondements d’un nouveau paradigme

La Nanoélectronique : Les fondements d’un nouveau paradigme

 

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La nanoélectronique étant un sous ensemble des nanotechnologies, il s’agit d’abord pour nous, dans cet article introductif, de redéfinir ces dernières.

Les nanotechnologies sont définies, au minimum, comme l’ensemble des études et des procédés de fabrication et de manipulation de structures (électroniques, chimiques…), de dispositifs et de systèmes matériels à l’échelle du nanomètre.

Mais alors, que nous apporte la nanoélectronique au quotidien ? Comment peut-elle modifier nos modes de vie ?

Alors que le terme nanotechnologie est généralement utilisé pour des technologies dont la taille est légèrement inférieure à 100 nanomètres, la nanoélectronique concerne des composants si petits qu’il est nécessaire de prendre en compte les interactions interatomiques (entre les atomes) et les phénomènes quantiques. Par exemple la conception des transistors, permettant de contrôler un courant électrique et apparaissant comme des composants fondamentaux de tous nos appareils électroniques, a été grandement améliorée par l’apparition de la nanoélectronique.

En effet, la nanoélectronique est parfois considérée comme un bouleversement technologique car les composants actuels sont très différents des transistors traditionnels. Parmi ces composants, on trouve notamment : l’électronique hybride moléculaire/semi-conducteurs, les nanotubes et les nanofils, ou encore l’électronique moléculaire avancée qui feront l’objet d’un article plus détaillé.

 

 

La nanoélectronique s’impose à nos modes de vie et devient un nouveau paradigme :  

 

L’évolution technologique telle qu’on la conçoit aujourd’hui passe par notre capacité à continuellement confiner les dispositifs de commande, de contrôle, de traitement ou de transport de l’information (micro-électronique de masse, microprocesseurs, télécoms, lasers et fibre optique, capteurs…) à des interfaces capables d’échanger de l’énergie et d’interagir dans des échelles de temps et d’espace comparables à celles des objets moléculaires « Toujours plus vite, toujours plus petit ».

Comprendre les propriétés des atomes et des molécules au sein de la nanoélectronique, voici ce qui a permis de créer l’architecture de nouveaux systèmes tel-que les nanostructures de semi-conducteurs pour la micro-électronique, les lasers à puits quantiques pour les télécoms, les horloges atomiques pour le calibrage de l’armement des sous-marins nucléaires ou encore la magnétorésistance géante qui permet de stocker 20 Go de musique dans un iPod, etc.

 

Pour conclure cet article, nous choisirons un exemple qui touche une grande partie de la population. En lisant cette conclusion, regardez votre smartphone, et imaginez que sans la nanoélectronique, ni appareil photo, ni système GPS ne pourrait exister à l’intérieur de votre téléphone. En bref, si le smartphone et toutes les applications qu’il nous offre aujourd’hui existent, c’est grâce à la nanoélectronique et au fait que l’on puisse aujourd’hui placer, dans un objet aussi petit, autant de processeurs faisant fonctionner nos applications.

 

Pour comprendre en image : https://www.youtube.com/watch?v=t6eLZAiZQic&t=2s

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