Électronique organique et moléculaire

L'électronique organique et moléculaire vise à développer un traitement de l'information basé sur différents types de nano-objets (molécules, bio-molécules, nanoparticules, nanotubes de carbone, graphène...).

Elle suppose de développer :

La synthèse de nouvelles molécules et de nouveaux nano-objets
Des méthodes de fonctionalisation chimique de nano-objets (graphène, nanoparticles, nanotubes, C60) pour la formation de matériaux hybrides aux propriétés nouvelles ou améliorées
Des méthodes d'assemblage des nano-objets sur surface
Des techniques de nano-fabrication permettant de connecter des nano-objets individuels
Les mesures de caractérisation associées
Des stratégies d'exploitation des propriétés pour la réalisation de nouvelles fonctions
Des efforts théoriques pour modéliser les dispositifs étudiés et proposer de nouvelles structures aux propriétés originales.

Dans le cas, illustré ci-contre, d'une molécule individuelle entre deux électrodes espacées de 1 à 3 nm, les objectifs sont de maitriser et comprendre l'interface molécule-métal et les propriétés de la molécule ainsi positionnée. Sur ce principe, des leds à molécule unique ont été récemment étudiées : "Electroluminescence d'un fil moléculaire de polythiophène unique suspendu entre la pointe et la surface d'un microscope à effet tunnel", © Guillaume Schull - IPCMS - CNRS / Université de Strasbourg.

Trois axes de recherche expérimentaux en électronique organique sont portés par l'équipe LICSEN du NIMBE :

La fabrication de dispositifs et de circuits impliquant des nanotubes de carbone, qui passe par la maîtrise de leur positionnement sur une surface et de leur interconnexion. L'auto assemblage des nanotubes sur une surface localement fonctionnalisée chimiquement permet la fabrication de circuits élaborés.
L'électronique imprimée, où les procédés de greffage via des molécules organiques permet de réaliser des circuits conducteurs à très bas coût (puces RFID, circuit complexes, pistes conductrices sub-microniques...)
La spintronique organique, où il est montré que le découplage magnétique de couches mince métalliques peut être réalisé à l'aide d'une simple couche monomoléculaire organique.

Des études de vieillissement des composants organiques par irradiation (Equipe MADIR du CIMAP à Caen) complètent les recherches de l'IRAMIS dans ce domaine.

Croix formée de deux nanotubes de carbone déposés sur de la silice. Les bandes grises (largeur 150 nm et hauteur moins de 1 nm) sont du "scotch moléculaire". Elles permettent aux nanotubes de se positionner.(Lab. CEA-Motorola, projet IST-10593)

#188 - Màj : 24/02/2023