catalyseurs electrochimiques en couches minces pour l ... - Iuvsta.org

Techniques de Nanolithographie alternatives : des
Nanostructures aux Nanodispositifs
Christophe Vieu
LAAS/CNRS, 7 avenue du colonel Roche, 31077 Toulouse Cedex 4
Depuis de nombreuses années la miniaturisation des composants est la clef
de voûte de l’industrie des semiconducteurs. Les processeurs actuels contiennent
près de 100 000 000 de transistors dont la taille est inférieure à 100 nanomètres.
Cette course à la réduction des dimensions touche maintenant de nombreux
domaines industriels et champs disciplinaires extérieurs à la physique ou la
microélectronique : en chimie et biologie par exemple on commence à parler de
laboratoire sur puce (Lab on chip) dont le but est de rassembler sur une surface de
quelques cm 2 , tous les éléments d’un laboratoire conventionnel : colonne de
purification, microfluidique, séparation, chambres de réaction, systèmes d’analyse
etc…Les nanotechnologies désignent désormais cette activité de miniaturisation
ultime dont le but est à la fois d’acquérir des connaissances nouvelles à l’échelle des
atomes et des molécules et de créer des composants, des systèmes ou des
machines submicroniques.
L’outil de base de cette miniaturisation est la lithographie qui permet de
façonner des matériaux à petite échelle. Nous maîtrisons depuis plusieurs années
des outils de lithographie très puissants qui permettent d’inscrire des motifs sur
différents types de matériaux à l’échelle nanométrique. Ces techniques de
nanofabrication sont souvent inspirées des méthodes d’imagerie par microscopie :
lithographie par faisceaux d’électrons, par STM, par AFM etc…Malheureusement, il
n’existe pas d’outils de lithographie combinant à la fois un haut niveau de résolution
spatiale (quelques nanomètres), une grande rapidité d’écriture (une plaque de
plusieurs cm 2 en quelques minutes) et un faible coût de mise en œuvre. Cependant,
depuis quelques années des méthodes de nanofabrication nouvelles, basées sur des
principes simples d’imprimerie ou de tamponnage sont apparues. Ces techniques
bouleversent notre façon d’appréhender la nanolithographie et permettent d’entrevoir
la possibilité de réaliser une véritable production de masse des nanosystèmes.
Le but de cet exposé est d’essayer de montrer ce cheminement, depuis la
lithographie par faisceau d’électrons vers la Nano-Impression puis vers la
lithographie douce à l’aide de tampons plastiques. Nous montrerons l’état de l’art
dans le domaine en nous appuyant sur l’exemple du projet Intégré Européen NAPA
(Nanopatterning). Nous montrerons également comment ces technologies
permettent de réaliser de nouveaux nanosystèmes pour des applications en biologie.
Christophe Vieu
Professeur de physique à l’INSA de Toulouse
Chercheur au LAAS, Groupe Nano-adressage/Nanobiotechnologies
Tél : 05-61-33-69-65, Fax : 05-61-33-62-08, christophe.vieu@laas.fr