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Axe 6 : Nanofabrication

Responsable : Safi Jradi

 

Membres :

Gilles Lérondel, Jérôme Plain, Anne-Laure Baudrion, Sergei Kostcheev, Rafael Salas Montiel, Régis Deturche, Jérôme Martin, Jérémie Béal, Julien Proust

Utilisateurs:

Christophe Couteau, Davy Gerard, Safi Jradi, Thomas Maurer, Jerome Martin, Cyrille Vezy, Delphine Retraint, Anisha Gokarna, Agnieszka Gwiazda, Abdelhamid Hmima, Irene Izquierdo Lorenzo, Anna Rumyantseva, Andre Santos, Souhail Ben Afia, Marcelina Cardoso dos Santos, Zeinab Chehadi, Intissar Frih, Wei Geng, Joyce Ibrahim, Mohammad Khaywah, Adrien Lalisse, David Legrand, Thomas Lerond, Joseph Marae-Djouda, Johnny Moughames, Rana Nicolas, Komla Nomenyo, Rohit Prasat, Yubing Pu, Nancy Rahbany, Lina Riachy, Jeremy Rouxel, Silvere Schuermans, Daniella Tchana Nkonta, Ricardo Tellez Limon, Zhongmeng Wen, Peng Ying, Xiaohui Zhang and Yinping Zhang.

Legend: (a) Structure "noeud papillon" en or obtenue par lithographie électronique. (b) Nano-particules d'or obtenues par synthèse colloïdale. (c) Structure polymère 3D obtenue grâce au Nanoscribe® (par le procédé de photopolymérisation à 2 photons). (d) Croissance de ZnO après auto-organisation de microsphères en polystyrène.

 

Résumé

L'axe Nanofabrication est un axe transverse aux autres axes du LNIO. Au travers d'un site intranet, son rôle est de recenser les savoir-faire et les procédés mis au point par les divers utilisateurs. Il est également en charge des formations à l'utilisation des divers équipements. Par leur implication dans les divers projets de recherche du laboratoire, les membres de l'axe sont chargés du développement de nouveaux procédés de  nanofabrication.

 

Méthodes

La plupart des nanostructures sont réalisées par lithographie électronique et procédé “lift-off”. La synthèse de nanoparticules par voie chimique est utilisée pour des tailles inférieures à la limite de résolution de la lithographie électronique. De plus, des procédés de fonctionnalisation de surfaces (en phase liquide ou en phase gazeuse) ont été développés afin de s'affranchir de l'utilisation des couches dites "d'accroche" généralement utilisées pour l'adhésion des nanostructures sur les substrats. Pour des échantillons périodiques mésoscopiques, l’holographie est également utilisée. De plus, des procédés de gravure sèche ou humide permettent de transférer nos nanostructures directement dans leur substrat. Enfin, un procédé de photopolymérisation à deux photons permet la réalisation de nanostructures polymères en 3 dimensions.

 

Equipements

L'axe Nanofabrication s'appuie sur les ressources de la plateforme NANO'MAT (www.nanomat.eu). Les utilisateurs ont à leur disposition un microscope électronique à balayage (SE3500N Hitachi), un SEM-FEG (SU8030 Hitachi) ains qu'un système de lithographie électronique (eLine, Raith). Trois évaporateurs de la marque Plassys sont disponibles au LNIO (par bombardement électronique ou par effet Joule) ainsi qu'un bâti de pulvérisation cathodique magnétron de Intercovamex. Les gravures sèches sont réalisées à l'aide d'une RIE MU400 de chez Plassys et un four RTA/RTO permet les recuits thermiques rapides. La lithographie UV est réalisée grâce à un photomasqueur (MJBU de Suss Microtech) muni de l'option Nano-imprint. La réalisation de nanostructures polymères 3D est possible grâce au système Nanoscribe. Enfin, la préparation des échantillons est réalisé en salle blanche (classe 1000) et une salle de chimie est dédiée aux fonctionnalisations et aux synthèse colloidales.

Il est important de noter que nos équipements vont être déplacés dans de nouveaux locaux en janvier 2015 et seront installés dans pas moins de 800m2 de salle blanche (Iso5 et Iso8).

 

Réalisations

Legend: (a) et (b)  Auto-organisation assistée (plots par EBL présents en (a) mais non en (b) +auto-assemblage) (Collaboration SILSEF S.A.). (c) Nanofil de ZnO contacté par des électrodes microscopiques réalisées par EBL. (d) Nano-bâtonnets d'or réalisés par synthèse colloïdales.