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Même si les ajustements vont d'abord porter sur le procédé de fabrication, les fabricants de semiconducteurs murmurent depuis quelques temps déjà que l'heure du silicium a bientôt sonné. Ce semiconducteur fait la loi depuis près de 50 ans dans l'industrie en raison de sa disponibilité, de son faible coût de production et de ses propriétés satisfaisantes, que ce soit en tant qu'isolant ou en tant que conducteur.
Cependant, à l'approche du nanomètre, les chercheurs estiment qu'il sera alors impossible de travailler sur le concept de portes et de transistors car le courant électrique traversera directement les éléments adjacents même s'ils ne sont pas sollicités. Face aux limites physiques du silicium, plusieurs alternatives sont étudiées même si aucune n'émerge clairement aujourd'hui.
Une piste sérieuse évoquée est l'utilisation de nanotubes de carbone, soit en remplacement pur et simple du silicium, soit en complément. Ce matériau réduit sensiblement la chaleur et la dispersion électrique des puces, mais il coûte cher à produire.
Le nickel, le diamant et l'or sont également évoqués depuis plusieurs années mais ne semblent pas en voie d'aboutir. Enfin, des alliages d'Arséniure de Gallium donnent des résultats intéressants.
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