Diodes - fabrication des diodes en plastique gagne en simplicité

l'association de deux techniques éprouvées industriellement ouvre la voie à la production economique des polymères conducteurs. Les polymères conducteurs viennent de faire un bond en avant grâce à un nouveau procédé de fabrication de diodes à effet tunnel.

En combinant le spin-casting - couramment utilisé pour des techniques de prototypage rapide ou de fabrication de lentilles avec une méthode d'oxydation in situ d'une couche essentielle au fonctionnement de la diode, les chercheurs d' université de l'Ohio ont démontré un procédé de fabrication mieux adapté aux applications industrielles que les techniques classiques

Des effets quantiques forts

La nouvelle diode est un polymère pris en sandwich entre des matériaux conventionnels, une électrode en aluminium et un substrat de verre. Mais au lieu de déposer la couche plastique de manière complexe, Paul Berger et ses thésards ont utilisé le procédé de « spin-casting » , dans lequel quelques gouttes de monomère sont déposées sur un substrat puis centrifugées de manière à obtenir une couche mince uniforme. L'autre clé du procédéré side dans une couche ultra-mince (quelques nanomètres) d'oxyde de titane entre le substrat et le film plastique. L'oxyde permet de promouvoir des effets quantiques forts dans le plastique sans avoir à manipuler les molécules individuellement.

« L'oxyde de titane est l' élément clé . Quand nous le rempla ç ons par n'importe quel autre composé , le phénomène disparaît » , commente Paul Berger. Comme souvent, le hasard a favorisé la mise au point du procédé . Le laboratoire travaillait sur une cellule photovoltaïque en plastique. De manière inattendue, le dispositif a montré une résistance différentielle négative, un phénomène souvent exploité en électronique. Le matériau cesse alors de suivre strictement la loi d'Ohm. Au lieu de croître proportionnellement à la tension appliquée, le courant baisse quand la tension s' élè ve dans une plage donnée.

.Ce phénomène que l'on rencontre en particulier dans les diodes tunnel (utilisées comme oscillateurs ou amplificateurs) est l'idée de base de la nouvelle diode plastique. Le laboratoire a déjà fabriqué des diodes ainsi qu'un commutateur logique associant deux diodes opérant comme une porte logique à 1,5 volt et à température ambiante. Ce qui préfigure une possible intégration dans des dispositifs à faible consommation comme des cartes à puces et autres mémoires portables.

Les applications pour des composants à grand volume et faible coût...

L'intérêt du procédé tient dans la simplicité de sa mise en œuvre, à la différence des méthodes classiques. Ces dernières consistent à manipuler des molécules polymères individuellement à très basses températures pour obtenir un effet quantique maximal. Parfaites pour démontrer un phénomène, elles sont inadaptées pour une production industrielle. Le nouveau procédé ouvre la voie à l'intégration des polymères conducteurs dans les puces pour mobiles, « smart cards » et autres dispositifs électroniques souples

Les avantages : economie et comptabilité

Fabrication peu coûteuse. Procédé compatible avec la micro-électronique conventionnelle. Mise en œuvre à température ambiante. L'innovation qui permet ces économies vient de la couche mince d'oxyde (epaisseur de queleques nonomètres) de titane qui recouvre le polymère.