En marche vers un futur électronique post silicone

Les nanoparticules d'oxyde de métal possèdent des propriétés électriques, magnétiques et mécaniques permettant la production de dispositifs transparents grâce au dépôt breveté de substrats flexibles à basse température. Elles font donc l'objet d'une grande attention en tant que technologie habilitante pour l'électronique de prochaine génération.

Souhaitant mettre à jour leur plein potentiel, des chercheurs ont adopté une approche holistique au sein du projet ORAMA («Oxide materials towards a matured post-silicon electronics era»), financé par l'UE. Les travaux de recherche expérimentale sur la synthèse de matériaux d'oxyde adaptés à l'affichage de détection électronique et chimique sont soutenus par la modélisation des propriétés des matériaux.

La synthèse des matériaux se concentre sur les oxydes semi-conducteurs actifs et les oxydes conducteurs transparents passifs à structure binaire, ternaire et quaternaire. Les tests des propriétés électriques des matériaux d'oxyde sont effectués suivant des techniques établies et la méthode des quatre coefficients (M4C).

M4C se base sur des mesures de tous les coefficients concernant les effets de transport thermomagnétiques des spécimens testés – à savoir la résistivité, l'écho, les coefficients Seebeck et Nernst. Cette nouvelle méthode, développée au cours du projet, permet de caractériser des oxydes de métal dotés de caractéristiques de transport inférieures au niveau sonore de Johnson.

Ces nouveaux matériaux d'oxyde peuvent avoir de nombreuses applications. Les travaux de la recherche ORAMA se concentrent cependant sur les écrans tactiles à réseaux de diodes électroluminescentes organiques et sur des concepts innovants d'éclairage et de détection pouvant intéresser le secteur automobile. Les chercheurs ont développé trois prototypes pour démontré comment les matériaux nouvellement développés pouvaient être utilisés dans des produits spécifiques.

Ils ont développé, plus tôt dans le projet, un écran à matrice active déposé sur un capteur de pression flexible capable de recevoir des entrées du pilote et d'émettre un retour. Le deuxième prototype démontre la possibilité d'intégrer de l'éclairage dans des revêtements fonctionnels de fenêtres. Enfin, un capteur de type p surveillant la qualité de l'air dans les cabines fonctionne à des températures plus faibles que celles des capteurs disponibles sur le marché.

ORAMA profite de l'expertise des institutions de recherche et de développement et du secteur industriel de pointe d'Europe, membres du consortium. La recherche en cours les aide à identifier le potentiel des nanoparticules d'oxyde de métal. Les résultats du projet serviront également à démontrer leurs multiples avantages à une communauté plus étendue.