Contexte
Élaboration et caractérisation de nanocapteurs

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...