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Assemblage de nano-composants : à l’orée de l’ère industrielle

9 octobre 2012

LPN - UPR 20

A n’en pas douter, la prochaine révolution industrielle sera nano. A condition de disposer de machines capables d’insérer des nano-objets dans des composants de manière reproductible, et d’en produire de grandes quantité. Grâce à un appareil fabriqué et commercialisé par la société attocube, et conçu grâce à un procédé mis au point par Pascale Senellart, au Laboratoire de Photonique et de Nanostructures (LPN), à Marcoussis, c’est désormais possible.

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En 2005, tout part d’un constat de la chercheuse : pour insérer un nano-objet unique dans un composant, il faut malheureusement en façonner des milliers afin d’en obtenir ne serait-ce qu’un seul présentant les caractéristiques désirées. Pour faire mieux, la physicienne propose alors le concept de « lithographie in-situ ». Son principe ? Provoquer l’émission de lumière d’un nano-objets grâce à un premier laser. De quoi le repérer précisément, enregistrer sa carte d’identité et choisir celui qui a les propriétés requises. Un second laser est alors utilisé pour « marquer » précisément l’endroit où le travail de façonnage lithographique du nano-composant devra être réalisé. Le tout réalisé à une température de – 270 °C !

« Fin 2007, j’étais certaine que cela marcherait, se souvient Pascale Senellart. J’en ai alors parlé à Khaled Karraï, directeur technique d’attocube, une société spécialisée dans l’instrumentation scientifique de pointe. Nous nous connaissons bien et il m’a dit que c’était une très bonne idée… mais complètement folle !  » Fin 2008, le procédé est démontré au laboratoire pour la fabrication d’un nano-objet appelé boîte quantique, utilisé notamment pour les développements de l’information quantique. « Mais nous avions déjà des idées pour l’appliquer à d’autres composants ! », poursuit la scientifique.

La crise passe par là, qui ralentit les investissements. Finalement, le CNRS et attocube se mettent d’accord pour financer à hauteur de 50 % chacun le développement d’une machine mettant en œuvre le procédé inventé au LPN. « Elle est arrivée dans nos locaux fin 2010, précise Pascale Senellart. Depuis, nous avons démontré que ses possibilités vont bien au-delà de ce que nous avions montré en 2008.  » Et d’ajouter : « Nous sommes les seuls à pouvoir graver une centaine de nano-composants d’un seul coup.  »

Désormais, l’appareil est au catalogue d’attocube qui voit en lui le futur de la nano-lithographie. Dans un premier temps, pour le marché scientifique. Et, qui sait, sur le marché tout court, lorsque la révolution nano sera définitivement sortie des labos !

Mathieu Grousson
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Schéma de principe de la lithographie in-situ. Droite : Schéma de la machine de lithographie développée par le CNRS et attocube.

En savoir plus

attoCFM for Low Temperature Photolithography, (2012)

Contact chercheur

Pascale Senellart

Informations complémentaires

Contacts INP

Jean-Michel Courty,
Catherine Dematteis,
Karine Penalba,
inp-communication cnrs-dir.fr