Des mini-puces qui font le maximum
Des chercheurs de l’EPFL ont pris une longueur d’avance dans la course à la miniaturisation des circuits intégrés. Ils ont inventé un concept qui diminue de moitié la taille d’une cellule de base d’une mémoire DRAM, mémoire vive qui équipe tous les ordinateurs et la plupart des systèmes électroniques. Appliquée à l’échelle industrielle, cette nouvelle méthode permettrait par exemple de multiplier les fonctions d’un téléphone portable tout en lui conservant sa petite taille : un seul appareil pour téléphoner, photographier, surfer sur Internet, écouter la radio ou regarder la télévision !
Un ordinateur ayant une mémoire de 128 Megabits contient 128 millions de cellules identiques. « Chacune d’entre elles se compose de deux éléments, un transistor, sorte de robinet qui permet d’ouvrir ou de fermer l’accès à l’information, et un condensateur, réservoir où l’information est stockée », explique Pierre Fazan, professeur au Laboratoire d’électronique générale de l’EPFL. Son équipe a découvert comment faire l’économie du condensateur, diminuant ainsi de moitié la surface des cellules. « Un gain d’espace, qui pourrait se transformer en un gain de mémoire vive accroissant fortement les performances d’un ordinateur ou de tout autre appareil électronique équipé d’une mémoire DRAM », souligne Dr Serguei Okhonin, responsable du projet.
Pour se passer du condensateur, l’équipe du professeur Fazan a imaginé un transistor qui servirait aussi d’élément de stockage. Un transistor classique est composé de trois terminaux (la grille, la source et le drain) connectés électriquement. L’idée des chercheurs lausannois a été d’exploiter un nouveau type de transistor nommé Silicon on insulator (SOI). Celui-ci contient un isolant qui permet de maintenir flottante, d’isoler donc, la partie non connectée du transistor (située entre la source et le drain). La performance du groupe de l’EPFL est d’être parvenu à stocker de l’information sur la partie flottante, isolée, du transistor SOI.
Le concept vient d’être breveté. Il a de quoi intéresser l’industrie : la fabrication du condensateur étant ce qu’il y a de plus compliqué et de plus coûteux à faire, s’en passer réduirait sérieusement les coûts de production. Autre avantage, technologique cette fois, la méthode développée au sein de l’EPFL permettrait de poursuivre la course à la miniaturisation des mémoires à semi-conducteur.
L’utilisation des condensateurs limite en effet les possibilités de miniaturisation. Personne ne sait construire des condensateurs pour des mémoires DRAM de dimensions inférieures à 0,1 micron. « Aujourd’hui, les mémoires vives ont des dimensions de 0,18 micron, l’évolution technologique sera freinée d’ici cinq ans si l’on continue à utiliser les condensateurs : notre voie de recherche est la seule qui permette de s’en passer », observe Pierre Fazan.