Rapport d'activité 2009 - Fondation Nanosciences

Cinquième partie:
Les activités scientifiques du RTRA
par domaine d'excellence.
La Fondation "Nanosciences aux limites de la nanoélectronique" a pour mission de
promouvoir une recherche fondamentale d'excellence en nanosciences au sein du RTRA
qu'elle soutient. Les recherches menées au sein des laboratoires du réseau ont plusieurs
vocations :
- comprendre et simuler les propriétés de la matière à l'échelle du milliardième de mètre,
- fabriquer des objets de quelques nanomètres,
- en simuler les propriétés,
- mettre en évidence de nouveaux phénomènes et développer leurs propriétés originales.
L'activité des laboratoires du réseau se répartit en huit grands domaines d'excellence :
- nanoélectronique quantique
- nanomagnétisme et électronique de spin
- nanophotonique
- électronique moléculaire
- nanomatériaux, nanoassemblage et nanostructuration
- nanocaractérisation et métrologie
- le vivant aux limites de la nanoélectronique
- nanomodélisation.
Il existe bien évidemment de nombreux recoupements entre ces différentes thématiques, et les
projets de recherche soutenus par la Fondation concernent le plus souvent plusieurs de ces
axes, même s'il est d'usage de les rattacher à une thématique principale. Chacun de ces grands
domaines est représenté au Comité de Pilotage de la Fondation par deux scientifiques (un
titulaire et un suppléant), lesquels se chargent par ailleurs de l'animation scientifique de leur
thématique au sein des laboratoires du réseau en s'appuyant sur un "bureau" constitué d'une
dizaine de chercheurs (au maximum) du domaine issus des différents laboratoires du RTRA.
On trouvera ci-dessous le compte rendu des activités scientifiques des laboratoires du RTRA
décrit par groupe thématique.
NANOELECTRONIQUE QUANTIQUE
Aperçu des activités de la thématique
Afin de satisfaire à la loi de Moore et aux spécifications de l'ITRS, la micro-électronique n'a
de cesse de diminuer les dimensions caractéristiques des transistors. Lorsque toutes les
longueurs caractéristiques deviennent de l'ordre de la dizaine de nanomètres (longueur de
grille, largeur du transistor, épaisseur du canal), les effets quantiques commencent à contrôler
les caractéristiques électriques des transistors : il faut prendre en compte les effets de
confinement, de courant tunnel entre la source et le drain ou la grille et le canal et les effets de
transport quantique.
Plutôt que de considérer ces effets comme des points bloquants, il est possible d'en tirer profit
pour concevoir de nouveaux dispositifs. C'est l'objectif de la Nano-électronique quantique. La
force de la thématique réside dans le fait que nous avons à Grenoble à la fois des moyens de
fabrication uniques qui permettent d'avoir des échantillons de grande qualité à des dimensions
ultimes et des experts en caractérisation, instrumentation, modélisation et simulation. Cela
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