Enjeux et attentes
Picotechnologies : des technologies pour l'échelle atomique

Comme nous l'avons illustré dans ce dossier, les picotechnologies n'en sont encore qu'au stade du laboratoire. C'est la première fois que l'Homme a un accès aux constituants élémentaires de la matière sensible avec une telle précision de manipulation et une telle palette d'outils. C'est maintenant un champ immense d'exploration qui s'ouvre devant nous avec des attentes fortes liées essentiellement à une recherche fondamentale.

• Toutefois, une pression extérieure pourrait rapidement venir de la micro-électronique arrivant en fin de cycle. La version 2009 de la fameuse ITRS roadmap va en effet intégrer pour la première fois des pistes technologiques comme les molécules-portes logiques, les commutateurs atomiques ou les mémoires à atomes. La future précision atome par atome des procédés de fabrication y est clairement soulignée. Ces technologies vont permettre de fabriquer et d'étudier les dispositifs ultimes, en terme de nombre d'atomes, qu'il est possible de fabriquer et un jour d'industrialiser.

  Citons, par exemple, des processeurs moléculaires utilisant les ressources quantiques d'une seule molécule pour réaliser des opérations de calcul complexe, ou encore des machines mono-moléculaires capables d'effectuer des mouvements contrôlés, des transports d'atomes ou de molécules, des catalyses réversibles...

• Les recherches en picotechnologies incitent les compagnies à développer leurs produits en les poussant dans leur dernier retranchement. Si on prend l'exemple d'un système avec quatre pointes STM sous SEM, présenté plus haut, les fabricants industriels voient un grand intérêt à développer à l'extrême de tels instruments. Dans le contexte top-down des fonderies de la micro-électronique, ces instruments rendent déjà de grands services dans la caractérisation des processus de fabrication et des nano-transistors dont la distance source-drain va avoisiner les 10 nm dans les années à venir.

  En même temps, ces instruments sont progressivement détournés par certains laboratoires de recherche pour leur besoin d'interconnexion à l'échelle atomique, comme nous l'avons illustré plus haut. Il se met donc en place un cycle vertueux d'innovation au service de la fin de vie d'une technologie nous venant du siècle dernier et d'une future technologie à l'échelle atomique. Les fabricants d'instruments intègrent progressivement ces détournements en préparation des enjeux...