De nouveaux microcondensateurs repoussent les limites de densité d'énergie et de puissance

• Des scientifiques du Laboratoire de Berkeley ont créé des microcondensateurs avec une densité d'énergie et de puissance ultrahautes.
• Les microcondensateurs sont fabriqués avec des films minces de dioxyde de hafnium et de dioxyde de zirconium conçus.
• Cette technologie pourrait conduire à des dispositifs microélectroniques plus petits, plus rapides et plus économes en énergie.

Des scientifiques du Laboratoire national Lawrence Berkeley ont développé des microcondensateurs avec une densité d'énergie et de puissance ultra-élevée, ouvrant la voie au stockage d'énergie sur puce dans les appareils électroniques. De nombreux lecteurs ont vu les populations de condensateurs installés sur les cartes mères des ordinateurs et autres cartes de circuits à base de silicium intensives en énergie.

Les découvertes, publiées dans la revue Nature, ouvrent la voie à un stockage d'énergie et une distribution de puissance avancés sur puce dans l'électronique de nouvelle génération.

Dans la quête incessante de rendre les appareils électroniques de plus en plus petits et écoénergétiques, les chercheurs souhaitent intégrer directement le stockage d'énergie sur les microprocesseurs, réduisant ainsi les pertes encourues lors de la transmission de l'énergie entre divers composants du dispositif. Pour être efficace, le stockage d'énergie sur puce doit pouvoir stocker une grande quantité d'énergie dans un très petit espace et la délivrer rapidement en cas de besoin – des exigences impossibles à satisfaire avec les technologies existantes.

Pour relever ce défi, les scientifiques du Laboratoire national Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) et de l'Université de Californie à Berkeley ont atteint des densités d'énergie et de puissance record dans des microcondensateurs fabriqués avec des films minces d'oxyde de hafnium et d'oxyde de zirconium modifiés, en utilisant des matériaux et des techniques de fabrication déjà répandus dans la production de puces.

Les microcondensateurs constitués de films modifiés d'oxyde de hafnium / oxyde de zirconium dans des structures de condensateurs de tranchées 3D – les mêmes structures utilisées dans l'électronique microélectronique moderne – atteignent un niveau de stockage d'énergie et de densité de puissance record, ouvrant la voie au stockage d'énergie sur puce. Crédit image : Nirmaan Shanker/Suraj Cheema, Laboratoire national Lawrence Berkeley. Cliquez sur le lien du communiqué de presse pour plus d'images en taille réelle.

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Cela semble très intéressant en termes de développement pour une plus grande miniaturisation. L'idée qu'une puce pourrait remplacer une carte de circuit entière est presque une révolution en soi. On se demande s'il y aurait autre chose à voir que les installations de connexion sur la puce. On pourrait n'apercevoir qu'une connexion et un dissipateur de chaleur.

Cette technologie bénéficiera très probablement d'une adoption sur le marché. Pour l'instant, il y a des rangées de personnes qui soudent des cartes de circuits de manière industrielle par millions.

Cela signifie que cette technologie sera probablement meilleure et moins chère pour les consommateurs bientôt. Puis, un jour, direction une décharge avec beaucoup moins d'éléments toxiques.

Par Brian Westenhaus via New Energy and Fuel

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