• Ingénierie: un film ultra mince de phosphore noir permet une transmission de données à grande vitesse dans des circuits optiques à l’échelle nanométrique!____¤201503

     

    Une étude, dont les résultats intitulés «Waveguide-integrated black phosphorus photodetector with high responsivity and low dark current» ont été publiés dans la revue Nature Photonics, a permis d'effectuer, grâce à un montage à base d’un film ultra mince de phosphore noir d’une épaisseur de 20 couches atomiques seulement, une transmission de données à grande vitesse dans des circuits optiques à l’échelle nanométrique.

     

    Le phosphore, qui est un élément très réactif puisqu'on en trouve au bout des allumettes mais surtout, dans de nombreux engrais minéraux», peut également «se présenter sous une structure cristalline particulièrement stable, similaire à celle du graphite» dénommée alors 'phosphore noir'.

     

    C'est parce que les propriétés semi-conductrices du phosphore noir ont été mises récemment en évidence que l'étude ici présentée a voulu tester ce matériau «pour concevoir un circuit optique complexe».

     

    Ainsi, non seulement le dispositif est «plus efficace que ceux mis au point précédemment à base de graphène», mais les performances des photodétecteurs à base de phosphore noir «rivalisent avec celles de systèmes à base de germanium, considéré comme le 'must' de la photodétection».

     

    C'est intéressant, «car le germanium est délicat à mettre en œuvre sur des circuits optiques de silicium» alors que «le phosphore noir, comme d’autres matériaux à deux dimensions, peut être produit séparément puis transféré sur le support sans difficulté».

     

    De plus, le phosphore noir présente une bande interdite (c'est-à-dire qu'il ne devient «conducteur qu’à condition que ses électrons absorbent suffisamment d’énergie (chaleur, lumière, etc.) pour sauter cette bande interdite») dont la largeur «peut être réglée de manière relativement aisée en faisant varier le nombre de couches atomiques empilées». De ce fait, il peut «absorber de la lumière aussi bien dans le domaine du visible que de l’infrarouge».

     

    Comme, par ailleurs, «le phosphore noir fait partie de la catégorie des semi-conducteurs dits à gap direct», car capable de convertir un signal électrique en lumière, il a globalement un potentiel énorme «pour la communication à grande vitesse entre processeurs et pour l’industrie informatique».

     

     

     


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