Étude de Duke révèle que les tests en labo gonflent les performances des transistors 2D

Aaron Franklin, professeur distingué de génie électrique et informatique à la Duke University, publie une étude montrant que la plupart des tests en laboratoire sur les transistors à base de semi-conducteurs bidimensionnels (2D) surestiment leurs performances. Publiée le 17 février dans ACS Nano, cette recherche met en cause l'architecture dite de « contact gating », utilisée couramment pour simplifier la production et les essais. Ce procédé altère le fonctionnement des transistors de manière à en améliorer artificiellement les résultats. Les semi-conducteurs 2D, comme le disulfure de molybdène, sont étudiés depuis près de vingt ans comme successeurs potentiels du silicium, afin de créer des processeurs plus petits, plus rapides et moins énergivores. Le silicium approche les limites physiques de miniaturisation, rendant ces matériaux van der Waals attractifs pour prolonger la loi de Moore. Cependant, les méthodes de benchmarking actuelles masquent les vrais potentiels en conditions réelles de fabrication industrielle. L'équipe de Aaron Franklin démontre que le « contact gating », où la grille contrôle aussi les contacts source et drain, booste les mesures de performance sans refléter une viabilité commerciale. « La plupart des rapports sur les transistors 2D haute performance utilisent un design incompatible avec les technologies commerciales », explique Franklin. « Cela change la façon dont le transistor opère, gonflant significativement les performances. » Sans correction, l'évaluation juste des matériaux reste impossible. Pour avancer, les chercheurs appellent à adopter des architectures compatibles avec la production de masse, comme celles à grille globale. Cela permettra de mieux comparer les matériaux 2D au silicium actuel et d'accélérer leur transition vers des puces pratiques.