Institut Néel Grenoble

Operating a synthesis chamber with ultra-high vacuum conditions

L’essor des nanosciences, et d’une manière générale le besoin de miniaturiser les dispositifs et sondes pour fournir des objets de recherche novateurs, ont amené le laboratoire à développer une politique ambitieuse en micro/nanofabrication depuis plus de deux décennies. On parle également de technologies ’top-down’, où des systèmes micro- et nanométriques sont crées par des procédés artificiels à partir de couches minces de dimensions latérales étendues, dans un environnement propre de type salle blanche. Des procédés d’auto-assemblage, appelés également ’bottom-up’, sont également développés au laboratoire (Lien). Deux aspects cruciaux des procédés de micro- et nano-fabrication sont une instrumentation avancée et une expertise humaine, deux atouts que possède le laboratoire.

Les technologies de salle blanche dont nous disposons sont pour la plupart issues de l’industrie des semi-conducteurs, et sont regroupées principalement dans la plate-forme dite Nanofab. Citons notamment les lithographies optique (UV, DUV et laser) et électronique/ionique, les dépôts de couches minces (évaporation, pulvérisation, ALD), et les techniques de gravure (RIE, IBE, XeF2). Ces moyens sont adaptés à des substrats de silicium de diamètre jusqu’à deux pouces, mais sont le plus souvent utilisés avec des substrats de tailles et de natures très différentes, reflétant la flexibilité nécessaire dans un contexte de recherche amont. La taille des objets ainsi fabriqués peut varier de 20nm (lithographie électronique) à plusieurs microns (lithographie optique) suivant les domaines de recherche. Outre ces moyens internes très flexibles, nous nous appuyons également sur des plate-formes mutualisées comme la PTA (http://www.pta-grenoble.com/) et le CIME (http://www.cime.inpg.fr/), situées dans l’environnement de Minatec (www.minatec.com).

A superconducting circuit with properties mimicking those of an artificial atom. The novel fabrication process was developed at Nanofab and PTA platforms.

L’expertise du laboratoire est développée de manière intriquée entre les équipes de recherche et des pôles technologiques. La souplesse et la variété des procédés mis en place permettent leur utilisation dans des domaines extrêmement variés, couvrant une part importante des thématiques de l’Institut :

• L’électronique en général avec la nanoélectronique quantique (réalisation de nanocircuits par lithographie e-beam), l’électronique de spin, l’électronique de puissance (diamant).
• Les aspects thermiques et énergétiques comme la micro/nanocalorimetrie (réalisation de capteurs thermometriques utilisables sur des gammes de températures allant de l’ambiante jusqu’au milli Kelvin), le photo-voltaïque, la thermo-électricité etc.
• Des recherches interdisciplinaires : microfluidique, la nanomécanique, la biologie (puces neuronales, ) etc.

Pour plus de détails, consultez les pages des pôles technologiques impliqués en micro- et nanofabrication : Nanofab et Capteurs thermométriques et Calorimétrie