Les Nanotechnologies : - Page personnelle de Christian J. Bordé

Les Nanotechnologies 24 novembre 2002Exemples de nano-objets :ci dessus : schéma de principe pour la mesure deconductivité d'une couche bidimensionnelled'électrons (en rouge) au sein d'une structuresemi-conductrice en forme de nanofil.ci-contre : schéma de principe d'unenanostructure pour l'optique intégrée. Lesphotons sont confinés verticalement au seind'une couche de haut indice optique au milieu dela structure, et guidés horizontalement par uncristal photonique à deux dimensions. Endessous, vue de dessus au microscopeélectronique d'une réalisation en arséniure degallium.La figure ci-contre montre la succession desétapes à réaliser. Détaillons la pour le nanofil. Onpart de la structure semi-conductricebidimensionnelle (étape 1) , et on dépose unerésine photosensible (étape 2) que l’on va insoleravec une précision de 10 nm (le plus souventgrâce au faisceau d’électrons d’un microscopeélectronique appelé masqueur). On grave la résineinsolée, et on dépose une couche métallique(étape 4). En attaquant sélectivement la résine noninsolée on enlève le métal qui a été déposédessus, et ne reste que le fil métallique qui a étédéposé dans la tranchée gravée de résine (étape5). C’est le procédé « lift-off » de dépôt localisé. Ongrave alors sélectivement la surface du semiconducteurnon protégée par le métal, et on graveensuite sélectivement le métal (étape 7). On vaenfin réaliser les contacts métalliques par unesuccession d'étapes similaires : dépôts (dematériaux métalliques, d'isolants, et de résine),insolation et gravure. Pour réaliser le cristalphotonique, on a une succession d’opérationsLes étapes de nanofabrication du dispositif demesure d'une structure semi-conductrice en formede nanofil.similaires avec dépôts de résines, insolation, gravure sélective. La technologie est ici assez répétitive ; une foisque l’on sait réaliser les objets aux bonnes dimensions, la recherche porte sur l’étude de matériaux différents,des géométries variées, et peu ou pas sur l’amélioration du procédé.En ce qui concerne les micro fabrications de routine pour étudier des nano objets, un exemple peut être celuides polymères électroluminescents, très étudiés pour faire des écrans plats de prochaine génération : un desproblèmes majeurs est de contrôler les architectures de couches pour améliorer l’efficacité de l’injection desporteurs de charge à partir d’électrodes. On dépose donc par des techniques d’auto organisation à l’échellemoléculaire des couches successives de polymères (figure ci-dessous, à gauche), dont on observe lesstructures par des techniques de microscopie, et on mesure les propriétés électriques et optoélectroniques pardes structures permettent de réaliser des contacts électriques. La seule chimie ne permet pas de validerl’approche choisie pour fabriquer la structure. Il faut démontrer la fonctionnalité électro-optique, en l’occurrenceune électroluminescence à haut rendement. Mais cela suppose de nombreuses études électriques et électrooptiquespréliminaires avec des structures du type représenté ci-dessous, à droite.Académie des technologies, 28 rue Saint Dominique, Paris 7 ème 25Tel : 33 1 53 85 44 44/ Fax : 33 1 53 85 44 45Mail :http://www.academie-technologies.fr