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Ce sont de véritables puces électroniques qu'a réalisées une équipe de l'UCLA (Université de Los Angeles) en utilisant comme semi-conducteurssemi-conducteurs différents cristaux organiques déposés sur une surface quelconque, en siliciumsilicium ou en plastiqueplastique. Le travail vient d'être publié dans la revue Nature.
L'utilisation de semi-conducteurs organiques n'est pas nouvelle puisqu'on les trouve dans la nouvelle génération d'écrans plats OledOled (Organic Light Emitting Diode). En laboratoire, des circuits ont déjà été réalisés avec ces semi-conducteurs composés de polymèrespolymères organiques, c'est-à-dire formés de chaînes de carbonecarbone. Mais la difficulté est de réaliser des transistors composés d'une seule moléculemolécule organique. Si l'on maîtrise bien les conditions de dépôts, la taille des cristaux organiques devient supérieure à la distance entre les électrodesélectrodes source et draindrain et l'on obtient un transistor monocristallin.
Un coup de tampon
Alejandro Briseno et son équipe ont d'abord posé le réseau d'électrodes là où ils voulaient ensuite placer les transistors. Ils ont fabriqué une sorte de tampon en polymère (du polydimethylsiloxane) portant le motif du circuit à réaliser. Ce tampon, recouvert d'un agent chimique favorisant la croissance des cristaux, de l'octadecyltriethoxysilane (OTS), a été pressé sur le support. Déposé sous forme de vapeur, le matériaumatériau organique semi-conducteur a cristallisé là où se trouvait l'OTS. Le motif s'est ainsi progressivement imprimé, des molécules organiques venant relier les paires d'électrodes (drain et source). Simple, non ?
Plusieurs semi-conducteurs ont été testés, dont les fullerènesfullerènes (molécules sphériques à 60 atomesatomes de carbones). Les transistors les plus rapides ont été obtenus grâce au rubrène, une molécule polycyclique à 42 atomes de carbone, déjà utilisée dans les Oled.
Une feuille que l'on branche sur le Web pour y récupérer les infos du matin qu'on lira ensuite dans le bus : les prototypes existent déjà (ici celui de Plastic Logic). L'électronique organique est pleine de promesses. Crédit : Plastic Logic
Un marché mondial
Chez les industriels de l'électronique, on aime parler densité. Avec un motif élémentaire occupant 49 micromètresmicromètres carrés (dans le meilleur des cas), l'équipe n'atteint pas les performances des meilleurs puces, mémoires ou processeur, dont les transistors descendent largement sous le micromètre carré. Mais ce n'est qu'un début et la performance est suffisante pour envisager de véritables circuits.
Les chercheurs ont vérifié que les transistors ainsi imprimés sur du plastique continuaient à fonctionner correctement lorsqu'ils étaient pliés. Mais pourquoi vouloir à tout prix tordre les puces ? Par exemple pour l'affichage sur un support souple, parfois appelé papier intelligent, voire pour des emballages. Mais l'électronique organique présente surtout l'intérêt de permettre la création de circuits sur toutes sortes de supports et on prédit à cette technique des applicationsapplications dans de nombreux domaines, panneaux électroniques, affiches, signaux et livres électroniques. IDTechEx, un cabinet britannique spécialisé dans l'étiquetage RFID (Radio Frequency IdentificationRadio Frequency Identification) annonce un marché mondial de 30 milliards en 2015.
