La révolution des semi-conducteurs : un transistor sans silicium en Chine dépasse Intel.
Une équipe de chercheurs de l'Université de Pékin a développé un transistor à base de bismuth qui surpasse les puces en silicium les plus avancées d'Intel en termes de vitesse et d'efficacité énergétique, marquant une percée potentiellement révolutionnaire dans la conception des semi-conducteurs.
Lire aussi :
- La Chine avait encore une carte cachée dans sa guerre économique sur les semi-conducteurs avec les Etats-Unis : le nitrure de gallium
- Ce champion français méconnu de la tech est pourtant une référence mondiale sur un secteur en plein boom de 630 milliards d’euros : les semi-conducteurs
La Chine dévoile un transistor révolutionnaire qui contourne les restrictions imposés par Washington
Ce nouveau transistor 2D, déclaré 40% plus rapide que les dernières puces en silicium de 3 nanomètres d'Intel et consommant 10% moins d'énergie, pourrait permettre à la Chine de contourner complètement les défis liés à la fabrication de puces à base de silicium. Cette avancée place le transistor de l'Université de Pékin comme le plus rapide et le plus efficace jamais conçu à ce jour.
Surpasser les limites du silicium
Contrairement aux transistors à base de silicium qui rencontrent des problèmes de miniaturisation et d'efficacité énergétique à des échelles extrêmement petites, ce nouveau design offre une solution sans ces contraintes. Le professeur Peng Hailin, à la tête de l'équipe de recherche, souligne que cette innovation est comparée à un changement de voie dans la technologie des semi-conducteurs.
Un contexte de sanctions et d'innovation
Face aux sanctions américaines limitant l'accès de la Chine aux transistors à base de silicium les plus avancés, les chercheurs chinois ont été poussés à explorer des solutions alternatives. Cette nécessité a engendré une nouvelle approche, libérant la recherche de certaines contraintes traditionnelles.
Qu'est-ce quel e bismuth ?
Le bismuth est un métal blanc cristallin avec une teinte rosâtre, connu pour sa faible toxicité et ses propriétés uniques. Il est utilisé dans divers secteurs, notamment l'électronique pour ses applications thermoélectriques, la technologie nucléaire pour son absorption des neutrons, et la chimie pour ses composés médicinaux. Le bismuth est également employé dans les alliages, comme le bronze au bismuth, qui est utilisé dans les systèmes d'eau potable en raison de sa résistance à la corrosion. Ses applications incluent également des usages métaphysiques et médicinaux, où il est associé à des bienfaits pour le système immunitaire et la digestion.
La conception du GAAFET
L'équipe a développé un transistor à effet de champ entourant la grille (GAAFET) utilisant des matériaux à base de bismuth. Cette structure est une évolution majeure par rapport à la structure FinFET, standard de l'industrie depuis son industrialisation par Intel en 2011. Le nouveau design GAAFET supprime le besoin de la « nageoire » utilisée dans les designs FinFET, augmentant ainsi la surface de contact entre la grille et le canal.
Avantages des matériaux 2D
Pour optimiser davantage les performances, les chercheurs se sont tournés vers les matériaux semi-conducteurs 2D, qui présentent une épaisseur atomique uniforme et une mobilité supérieure par rapport au silicium. Ces matériaux étaient auparavant limités par des défis structurels, mais l'équipe de l'Université de Pékin a surmonté ces obstacles en développant leurs propres matériaux à base de bismuth, en particulier le Bi2O2Se et le Bi2SeO5.
Un avenir prometteur pour la technologie 2D
Les transistors expérimentaux fabriqués par l'équipe ont démontré des performances exceptionnelles, fonctionnant 1,4 fois plus vite que les puces silicones les plus avancées tout en consommant 90% de leur énergie. Le professeur Peng et son équipe travaillent maintenant à la montée en échelle de la production, ayant déjà construit de petites unités logiques utilisant les nouveaux transistors.
Cette recherche, publiée dans la revue Nature Materials, montre que les GAAFETs 2D pourraient rivaliser avec les transistors à base de silicium sur le marché, offrant une alternative prometteuse pour la prochaine génération de technologies de nœuds.
Un marché des semi-conducteurs en plein croissance en 2025 mais qui pourrait ralentir
Le marché mondial des semi-conducteurs connaît une forte reprise en 2024, avec une croissance prévue de 19% pour atteindre 627 milliards de dollars. Cette dynamique devrait se poursuivre en 2025, avec des prévisions de croissance variant entre 6% et 16% selon les analystes, pour un marché estimé entre 680 et 700 milliards de dollars. Les principaux moteurs de cette croissance sont la demande liée à l'IA, les puces mémoire et les circuits logiques. Les segments de l'électronique grand public, de l'automobile et de l'industrie restent des marchés clés. Cependant, certains analystes prévoient un ralentissement de la croissance en 2025 dû à une stabilisation de la demande en IA et à des perspectives mitigées dans certains secteurs.
Source :
Tang, J., Jiang, J., Gao, X. et al. Low-power 2D gate-all-around logics via epitaxial monolithic 3D integration. Nat. Mater. (2025).
https://doi.org/10.1038/s41563-025-02117-w
En tant que jeune média indépendant, secret-defense.org a besoin de votre aide. Soutenez-nous en nous suivant et en nous ajoutant à vos favoris sur Google News. Merci !
