Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les nanotechnologies englobent les domaines, de la physique quantique très fondamentale à l’électronique très appliquée, en passant notamment par la biologie. Cet article propose une présentation de l’élaboration des nanostructures de molécules organiques auto-assemblées. L’élaboration des nanocapteurs est expliquée au travers de la théorie et d’un exemple (greffage de monocouches fonctionnalisée). La caractérisation des propritétés structurales des échantillons est présentée par le biais de plusieurs techniques : mesure d’angle de contact par goniométrie, mesure d’épaisseur par ellipsométrie, étude de la surface par AFM, etc.
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Nanotechnology encompasses several fields, from fundamental quantum physics to applied electronics, and especially biology. This article provides an introduction to the development of self-assembled organic nanostructures. The development of nanosensors is explained through theory and illustrated by means of an example (grafting functionalized monolayers). The characterization of the structural properties of the samples is presented by means of several techniques: contact angle goniometry, ellipsometric thickness measurement, and surface study by atomic force microscopy (AFM), etc.
Auteur(s)
INTRODUCTION
Ce dossier présente l'élaboration de nanostructures formées de molécules organiques auto-assemblées sur substrat solide et leurs caractérisations par différentes techniques en vue de réaliser un nanocapteur organique adaptable et sensible à différents gaz.
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Élaboration des nanocapteurs1. Contexte
Lamia ROUAÏ
Enseignant-Chercheur
Céline TRAPES
Enseignant-Chercheur
Laboratoire d’Analyse et Contrôle des Systèmes Complexes – LACSC – École Centrale d’Électronique
Selon Richard Feynman, prix Nobel de Physique, manipuler les atomes individuellement, permettrait d'avoir suffisamment de place à cette échelle pour enregistrer tout ce que l'humanité a écrit dans un cube d'un dixième de millimètres de côté ! L'objectif des nanotechnologies est donc d'arriver à un maniement et à un positionnement contrôlé et individuel des atomes et molécules, pour élaborer de nouveaux matériaux ayant des propriétés spécifiques.
Les nanotechnologies balaient les domaines de la physique quantique très fondamentale à ceux de l'électronique très appliquée, en passant par la biologie et la chimie . Dans ce cadre, nous nous sommes intéressées plus particulièrement au développement de la nanoélectronique moléculaire à travers l'élaboration de nanocapteurs électroniques. Ce choix s'est imposé compte tenu des limites de la technologie CMOS. Concrètement, les dimensions des connexions réalisées dans les circuits intégrés sont passées de 10 à 0,25 µm obéissant à la fameuse loi de Moore selon laquelle la capacité de traitement des circuits intégrés pouvait ainsi doubler tous les 18 mois. Mais franchir et dépasser la barre mésoscopique de moins de 0,1 µm n'est pas simple à maîtriser puisqu'on atteint les frontières du monde quantique. Les transistors actuels atteignent des longueurs de grille de 90 nm pour des épaisseurs d'oxyde de l'ordre du nanomètre. À de telles épaisseurs, l'oxyde ne joue plus son rôle d'isolant : le mode de conduction des électrons n'est plus classique mais quantique, les électrons de la grille traversent désormais la barrière d'oxyde. De ce fait, les courants de fuite de grille dépassent la limite des circuits logiques de 1 A · cm–2 et des problèmes de fiabilité...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Dr VAN ROSSUM (M.) - * - Directeur du département Matériaux de pointe et Nanoélectronique à l'IMEC, Institut belge de recherche en microélectronique.
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(2) - REED (M.A.) et al - * - Science, 278, 252 (1997).
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(5) - MARTIN (A.S.) et al - * - Phys. Rev. Letters, 70, 218 (1993).
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(7) - VUILLAUME (D.) et al - * - Langmuir,...
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