Les puces à l'intérieur des smartphones et des ordinateurs deviennent de plus en plus denses : des milliards de transistors sont entassés sur un morceau de silicium de la taille d'un ongle. En fonctionnement, ils dégagent de la chaleur, comme de minuscules poêles. Si la chaleur n'est pas évacuée, la puce surchauffe, commence à dysfonctionner ou tombe en panne. Les ingénieurs recherchent des matériaux que l'on peut déposer en couche mince sur le circuit pour évacuer la chaleur sans perturber les signaux électriques.

L'un des candidats est le nitrure d'aluminium, un composé d'aluminium et d'azote. Il ne conduit pas l'électricité, mais il conduit très bien la chaleur. Le problème est que les différentes couches d'une puce sont faites de matériaux différents : silicium, oxyde de silicium, nitrure de silicium, oxyde d'aluminium. Le film évacuera-t-il aussi bien la chaleur sur chacun d'eux ? Les chercheurs ont déposé des films de nitrure d'aluminium de 600 et 1200 nanomètres d'épaisseur sur les quatre substrats. Une épaisseur de 600 nanomètres, c'est cent fois plus fin qu'un cheveu humain.

Pour vérifier l'intérêt en pratique, les scientifiques ont construit un modèle informatique d'un transistor recouvert d'un film de nitrure d'aluminium. Il s'avère que la température de pointe à l'intérieur du dispositif chute de 44 %. Le transistor avec le film fonctionne plus froid, comme une personne portant une veste légère plutôt qu'un manteau par une journée chaude.

Cette approche ouvre la voie à des puces plus puissantes et plus fiables pour les téléphones, les ordinateurs et les serveurs. La chaleur qui s'accumulait auparavant à l'intérieur s'échappe désormais à travers le film mince — comme la vapeur d'une casserole dont on soulève le couvercle.