Des chercheurs créent des puces mémoire de 10 atomes d'épaisseur pour les appareils
Des scientifiques ont développé une puce mémoire fonctionnelle d'une épaisseur de seulement 10 atomes, intégrée à des puces conventionnelles pour potentiellement augmenter le stockage dans les smartphones et autres appareils électroniques. Le prototype, fabriqué à partir de matériaux 2D, aborde les limites du empilement actuel des puces. Bien que prometteur, les experts notent qu'il est loin de la maturité commerciale.
Après des décennies de réduction des composants informatiques pour intégrer des dizaines de milliards de transistors dans des zones de la taille d'un ongle, les wafers de puces restent relativement épais, limitant le nombre de couches qui peuvent être empilées pour une plus grande complexité. Les chercheurs se sont tournés vers des matériaux 2D comme le graphène—une seule couche d'atomes de carbone—pour repousser les limites plus loin.
Jusqu'à présent, de tels matériaux ne permettaient que des conceptions de puces simples, avec des défis pour les connecter aux processeurs traditionnels. Chunsen Liu à l'Université Fudan à Shanghai et ses collègues ont surmonté cela en combinant une puce 2D de 10 atomes d'épaisseur avec la technologie CMOS, la norme dans les ordinateurs modernes. Ils ont inséré une couche de verre entre les puces pour lisser la surface rugueuse issue de la fabrication CMOS, une étape qui nécessiterait une industrialisation pour la production de masse.
Le module mémoire prototype a démontré plus de 93 pour cent de précision dans des tests en laboratoire, marquant une preuve de concept mais en deçà de la fiabilité nécessaire pour les appareils grand public. « C'est une technologie très intéressante avec un énorme potentiel, mais il reste un long chemin à parcourir avant qu'elle ne soit viable commercialement », déclare Steve Furber à l'Université de Manchester, au Royaume-Uni.
Kai Xu au King’s College London souligne comment le rétrécissement supplémentaire des puces en silicium provoque des fuites de signal dans les composants étroits. Des couches plus minces de matériaux 2D pourraient atténuer cela en permettant un contrôle de grille plus uniforme et en réduisant les fuites. « Le silicium a déjà rencontré des obstacles », dit Xu. « Le matériau 2D pourrait surmonter ces effets. S'il est très fin, le contrôle à la grille peut être plus uniforme, plus parfait, donc moins de fuites. »
Le travail est détaillé dans Nature (DOI: 10.1038/s41586-025-09621-8).