Un nouveau procédé pour réussir ses nano-objets du premier coup !

« Nous pouvons graver une centaine de nano-objets d’un seul coup. Et tous marchent ! » se félicite Pascale Senellart, directrice de recherche au CNRS, au laboratoire de photonique et de nanostructure (LPN) à Marcoussis. En effet, traditionnellement des milliers de nano-émetteurs sont répartis de façon aléatoire sur une plaque, puis on rajoute des miroirs/collecteurs pour trouver un nano-émetteur et se positionner dessus.

Il faut donc fabriquer un très grand nombre de nano-émetteur pour un seul utilisable. De plus, ces nano-structures sont toutes différentes et émettent à une longueur d’onde variable de l’une à l’autre, il est donc impossible de prévoir quelle lumière va être émise par quel nano-émetteur. Ces deux difficultés sont levées par l’approche de Pascale Senellart qui utilise la superposition de deux lasers.

Le premier sert à exciter les nano-émetteurs répartis sur la plaque recouverte d’une résine photosensible. Les nano-objets émettent alors de la lumière ce qui permet de les localiser précisément, à 50 nm près, et de mesurer la longueur d’onde d’émission. Une fois la position du nano-émetteur connue, le deuxième laser écrit le motif voulu. Ce procédé unique présente l’avantage de se faire en seulement deux étapes, la géolocalisation des nano-objets  et l’identification de la longueur d’onde émise, puis la lithographie.

Si cela fait 4 ans que cette façon de faire est connue, ce n’est qu’en 2010 que le CNRS s’associe à la société Attocube, spécialiste du nano-positionnement, pour développer cette technique à une plus grande échelle.  Leur collaboration a débouché sur la fabrication d’une machine capable de scanner la plaque sur laquelle sont disposés les nano-objets en entier de façon à localiser tous les nano-objets en une seule fois, puis de graver le motif souhaité. Il devient donc possible de fabriquer des nano-objets (nano-leds, nano-laser, détecteurs de photons…) en grande série.

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique