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Article

1 - INTRODUCTION

2 - C'ÉTAIT IL Y A 50 ANS !

3 - ÉVOLUTION DES NANOTECHNOLOGIES

4 - FABRICATION DE NANOSTRUCTURES PAR LA TECHNIQUE DE PHOTOLITHOGRAPHIE

5 - CONQUÉRIR UN NANOMONDE !

6 - AUTO-ORGANISATION SPONTANÉE

7 - APPLICATION DES BOÎTES QUANTIQUES ?

  • 7.1 - Biodétection
  • 7.2 - Lasers modulables à base de LED (Light Emitting Diodes)
  • 7.3 - Télécommunications
  • 7.4 - Ordinateurs quantiques

8 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : NM550 v1

Conclusion
Modeler des nano-objets dans des moules de cristal

Auteur(s) : Chaouqi MISBAH

Date de publication : 10 oct. 2005

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RÉSUMÉ

La microélectronique est en quête perpétuelle de miniaturisation, et ce dans le but d'améliorer les performances des dispositifs tout en diminuant leur coût de fabrication. La modélisation des nano-objets est ainsi une voie prometteuse dans des domaines tels que les lasers, les nouvelles technologies de l’information et de la communication ou encore la biodétection. Cet article propose un aperçu de l’évolution des nanotechnologies dans un premier temps. Les différents dispositifs mis en oeuvre et les limites physiques et technologiques de cette modelisation sont par la suite passés en revue. Ainsi, l’auto-organisation spontanée ou encore l’application des boîtes quantiques sont autant d’aspects détaillés.

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ABSTRACT

Forming nano-objects in crystal molds

Miniaturization is essential in microelectronics, in order to improve the performances of devices whilst at the same time decreasing production costs. The modeling of nanoobjects is thus promising for sectors such as lasers, new information, communication technologies and biodetection. This article starts by providing an overview of the evolution of nanotechnologies. The various devices implemented as well as the physical and technological limits of such modeling are then reviewed. Spontaneous self-organization or the application of quantum boxes are thus detailed.

Auteur(s)

INTRODUCTION

La naissance spontanée de formes dans la nature est une voie prometteuse dans la fabrication des nanostructures pour les technologies du futur amenées à être utilisées dans des domaines aussi variés que les lasers, les nouvelles technologies de l'information et de la communication, la biodétection, les ordinateurs quantiques... Pour ce faire, on doit comprendre cette nature pour la mettre dans les conditions nécessaires afin qu'elle produise spontanément les architectures, ou moules, nanométriques souhaitées.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-nm550


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8. Conclusion

Les dispositifs électroniques, photoniques, magnétiques, les nanosenseurs, ont déjà été développés dans les laboratoires. Il reste encore beaucoup à faire en matière de recherche fondamentale dans le domaine de la nanotechnologie, mais certaines applications ne sont déjà plus de la fiction (telles la biodétection). Projetons-nous à présent dans le futur et imaginons que l'on parvienne demain à manipuler les atomes et à former de la matière à partir de ceux-ci, que pourrait-il arriver ? On pourrait ainsi autofabriquer à partir d'atomes de la matière, des objets, sans produire de déchets (recyclage à 100 %). Ce rêve est fascinant. Y arrivera-t-on ? On ne le sait pas. On pourrait imaginer faire des matériaux sans défaut, parfaitement optimisés pour une application donnée. En fait, on reproduirait en laboratoire ce que la nature a réussi à réaliser au cours de centaines de millions d'années. Même si ces projections sont encore du domaine de la fiction, rappelons que la technologie a souvent été plus rapide que les prédictions humaines. Sur une base pragmatique, on peut se permettre de rêver sans trop se tromper. On a la conviction, que, à partir de 2020, nanomatériaux et nanofabrication seront partout présents dans les productions industrielles mettant en jeu des nanomatériaux. Mais il est probable que les grands développements se feront dans le domaine de la nanoélectronique et de la photonique, simplement parce que les besoins en technologies de l'information et des communications ne cessent de croître. Dans cette course vers l'infiniment petit, la France n'a pas dit son dernier mot et le Laboratoire d'électronique, de technologie et d'instrumentation (LETI), à Grenoble, a mis au point en novembre 1999, le plus petit transistor jamais réalisé : 20 nanomètres. Un tel transistor ne sera opérationnel qu'en 2015 à cause des problèmes d'intégration. La montée en puissance de méthodes numériques, et le développement de plus en plus rapide de concepts d'autoassemblage de la matière combinant une recherche pluridisciplinaire entre la physique non linéaire en morphogenèse des systèmes hors équilibre, les théories et les caractérisations optiques et électroniques fines, la manipulation technologique (telle l'intégration pratique de nanocomposant sur des puces) deviennent un ensemble nécessaire si l'on souhaite réaliser ce rêve dans des délais raisonnables.

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MEINDL (D.), CHEN (Q.), DAVIS (A.) -   Limits on silicon nanoelectronics for terascale integration.  -  A computer science odyssey, Science, vol. 293 ; no 5537 ; p. de 2044 à 2049 (2001).

  • (2) - DANKER (G.), PIERRE-LOUIS (O.), KASSNER (K.), MISBAH (C.) -   Peculiar effects of anisotropic diffusion on dynamics of vicinal surfaces.  -  Phys. Rev. Lett., vol. 93, p. de 185504 à 185507 (2004).

  • (3) - ORLOV (A.O.), KUMMAMURU (R.), RAMASUBRAMANIAM (R.), LENT (C.S.), BERNSTEIN (G.H.), SNIDER (G.L.), WANDELT (K.) -   Clocked quantum-dot cellular automata shift register.  -  Surface science, vol. 532-35 ; p. de 1193 à 1198 (2003).

  • (4) - YANO (K.), ISHII (T.), HASHIMOTO (T.), KOBAYASHI (T.), MURAI (F.), SEKI (K.) -   Room-temperature single-electron memory.  -  IEEE transactions on electron devices ; vol. 41 ; no 9 ; pp. 1628-1638 (1994).

  • (5) - DEXLER (E.) -   Engines of Creation.  -  Anchor Books Editions, 1986 (1990).

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