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Molécules sur substrat semi-conducteur à température ambiante

La réalisation d’assemblages d’objets nanométriques sur des surfaces pour former des architectures complexes, polyfonctionnelles et stables est l’un des défis majeurs pour développer de nouveaux dispositifs possédant des propriétés nouvelles ou optimales, en particulier dans le domaine de la nano-électronique. De nombreux succès ont été obtenus, mais ils ne concernent que les surfaces métalliques et généralement à très basse température.

Molécules isolées sur Si(111)-B

Molécules isolées sur Si(111)-B

Molécules isolées sur Si(111)-B
Image 8x12nm2

Néanmoins, du point de vue applicatif, les substrats semi-conducteurs restent d’excellents candidats car ils ne nécessitent pas de rupture technologique car la micro-électronique actuelle est fondée sur leurs propriétés. De plus, les substrats semi-conducteurs sont nanostructurés et ils pourraient être utilisés en tant que moule pour étudier des molécules isolées ou de développer sur la surface des architectures moléculaires auto-assemblées. Cependant, les molécules conjuguées ne sont pas stables à température ambiante sur ces surfaces en raison de leur réactivité.

Etoile 2D sur Si(111) 7x7

Etoile 2D sur Si(111) 7x7

Etoile 2D sur Si(111) 7x7
Image 6x7nm2

Le groupe « nanosciences » vient de démontrer pour la première fois qu’il est possible d’observer des molécules organiques conjuguées qu’elles soient isolées [1] ou auto-assemblées [2] sur des substrats semi-conducteurs à température ambiante. Pour atteindre ces objectifs, les travaux mettent à profit les compétences de chacun des membres du groupe : les molécules sont conçues puis synthétisées, imagées par STM en résolution atomique et les systèmes complets (molécules substrat) sont simulés par la théorie de la fonctionnelle densité.

Les concepts originaux développés consistent à mettre à profit soit une surface de silicium dopée en atome de bore (surface SiB) pour passiver la surface [1] et donc empêcher la réaction des molécules avec les atomes de silicium, soit de protéger les électrons des molécules organiques par un groupement anionique [2].

Ces résultats sont très prometteurs car ils ouvrent une voie nouvelle pour la fabrication de dispositifs hybrides organiques/inorganiques pour la nanoélectronique en conservant les technologies.

[1] Y. Makoudi, M. Arab, F. Palmino, E. Duverger, F. Chérioux, C. Ramseyer, M. J.-L. Tschan, B. Therrien, G. Süss-Fink, Phys. Rev. Lett., sous presse, parution Février 2008.

[2] Y. Makoudi, M. Arab, F. Palmino, E. Duverger, C. Ramseyer, F. Picaud, F. Chérioux, Angew. Chem. Int. Ed., 2007, 46, 9287-9290.

  • Frontiers in Photonics Symposium

    Ce symposium organisé par FEMTO-ST mettra en vedette vendredi 24 novembre à Besançon l'intervention de deux scientifiques de renommée internationale et sera également l'occasion de rassembler des scientifiques, des post-doctorants et des doctorants autour du thème général de l'optique.

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  • Du concept de PHM à la maintenance prédictive 2

    Brigitte Chebel-Morello, Jean-Marc Nicod, Christophe Varnier du départment AS2M viennent de signer un nouvel ouvrage paru en ce mois de novembre 2017.

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  • Workshop MicroPhononics & applications

    Dans le cadre de son Labex ACTION, FEMTO-ST organise les 16 et 17 novembre un « workshop » sur la microphononique et ses applications, en collaboration avec le GdR META (« Métamatériaux acoustiques pour l'ingénierie »).

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    Le Jury du Comité Blondel a désigné Daniel Hissel, lauréat de l’édition 2017 de la Médaille Blondel pour ses contributions déterminantes à la conception et à la gestion de systèmes énergétiques utilisant l’hydrogène et les piles à combustible.

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  • UBFC lauréate du PIA 3 "Ecoles universitaires de recherche"

    Le projet "Ingénierie et innovation au travers des sciences physiques, des hautes technologies, et de l'interdisciplinarité" (EIPHI) est lauréat du PIA 3 " Écoles universitaires de recherche "
    Porté par Laurent Larger, directeur de FEMTO-ST, ce projet implique l'uB, l'UFC, l'UTBM et l'ENSMM, ainsi que le CNRS. Il s'appuie sur les écoles doctorales Sciences pour l'ingénieur (SPIM) et Carnot-Pasteur et sur les laboratoires FEMTO-ST et ICB.

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  • Des sons pour moduler la lumière à l'échelle nanométrique

    Les modulateurs acousto-optiques permettent de modifier l’intensité des ondes lumineuses grâce aux interactions entre le son et la lumière. Alors que ces systèmes avoisinent la taille d’une boite d’allumettes, des chercheurs de FEMTO-ST ont élaboré une théorie pour en concevoir à l’échelle nanométrique. Ces travaux sont publiés dans la revue Optica et sont mis en avant par l’institut INSIS du CNRS.

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  • Laurent LARGER en direct sur RFI !

    Pourquoi s’inspirer du cerveau pour les ordinateurs du futur ? Laurent Larger nous répond !

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  • Le projet ANR NEMRO mis en lumière par IEEE Spectrum !

    Le projet ANR NEMRO présenté à la conférence IEEE/RSJ a été sélectionné par IEEE Spectrum !

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  • De nouveaux capteurs pour localiser les foyers épileptiques dans le cerveau

    Grâce à de nouveaux capteurs non-métalliques brevetés, une électro encéphalographie pourra être réalisée simultanément avec une IRM du cerveau. Une avancée importante pour le diagnostic et le traitement de l'épilepsie et d'autres maladies neuronales, en cours de développement au Département d'optique de FEMTO-ST. Ce projet de maturation soutenue par la SATT Grand Est, d'une durée de 24 mois, fait l’objet d’un article dans la lettre de l’innovation du CNRS.

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  • Dépister le cancer grâce à l’haleine

    Une équipe de recherche de FEMTO-ST a réussi à réaliser un premier prototype de laboratoire permettant l’analyse de la composition chimique de l’haleine pour détecter le cancer du poumon. Cet article est publié dans le journal Sensors and Actuators B.

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