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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.

  • ENERGIE : « Best Paper Award » lors de la conférence internationale TMREES 14 au Liban

    Mohamed Becherif de l’équipe « Système hybrides et systèmes piles à combustibles » du département Energie de FEMTO-ST a obtenu le premier prix pour l’article présenté lors de la dernière conférence internationale sur les technologies et matériaux pour l’énergie renouvelable, l’environnement et le développement durable (TMREES 14) qui s’est tenue à Beyrouth du 10 au 13 avril dernier

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  • Best Paper Award - IEEE SERE'2014

    L'équipe VESONTIO (département DISC) a été récompensée par un "Best Paper Award" lors de la conférence IEEE on Software Security and Reliability (SERE'2014) qui s'est déroulée à San Francisco du 30 juin au 2 juillet 2014.

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  • Ecole d’été internationale 2014 « Diagnostic et Pronostic de piles à combustible »

    Du 1er au 4 juillet 2014, la fédération FCLAB organise une école d’été internationale sur le sujet du Diagnostic et du Pronostic de piles à combustible.

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  • FEMTO-ST organise la conférence internationale AIM 2014

    Organisée annuellement, alternativement aux Etats-Unis, en Asie et en Europe, la conférence internationale IEEE/ASME « Advanced Intelligent Mechatronics » est la plus importante conférence scientifique mondiale couvrant le domaine de la mécatronique avancée.
    Pour sa 13ème édition, elle se tiendra pour la première fois en France, à Besançon, du 7 au 11 juillet 2014, et rassemblera près de 350 chercheurs venus du monde entier.

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  • Présence de FEMTO-ST sur la foire de Hanovre

    L'équipe Systèmes Hybrides et Pile à combustible (SHPAC) du département Energie de FEMTO-ST, membre de la fédération de recherche CNRS FCLAB, sera présente à la foire d'Hanovre du 7 au 11 avril prochain pour présenter les résultats du projet européen D-CODE qui vise à améliorer les conditions opératoires du système pile à combustible afin d'augmenter sa durée de vie.

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  • Journée de présentation du réseau national des grandes centrales de technologie

    La journée annuelle de présentation du réseau Renatec-Leti se déroule jeudi 20 mars dans chacune des 7 centrales du réseau national RTB. Elle permet de faire le lien entre ceux qui ont des besoins dans le domaine des micro et nanotechnologies (académiques, industriels, PME, start-up) et les ressources technologiques disponibles au sein de ces centrales réparties sur l’ensemble du territoire.
    A Besançon, cette journée est organisée par l’institut FEMTO-ST et se déroule de 10h à 16h dans ses locaux et à la maison des microtechniques.

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  • Le plein d'hydrogène

    Alors que le problème du rejet des particules fines par les voitures diesel est au cœur des débats, l'utilisation de l'hydrogène comme combustible est une alternative sérieuse et intéressante.
    Mais il reste des freins au développement de l'hydrogène, notamment son stockage. Un stockage qui doit être sûr, fiable, avec des réservoirs qui puissent se remplir et se vider assez vite. À l'Institut FEMTO-ST, David Chapelle et Ali Haidar Zeaiter étudient le stockage de l'hydrogène dans les alliages solides.

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  • Voyage au centre d'une fibre optique

    Tous les ans, des millions de kilomètres de fibres optiques sont installés dans le monde. Ces longs cheveux de verre permettent de transmettre de très grandes quantités d'informations sous forme de lumière.
    Jean-Charles Beugnot, chercheur à l'Institut FEMTO-ST, utilise les fibres optiques de façon un peu différente. Il modifie les propriétés de la lumière, comme sa couleur. L'un de ses objectifs est de mettre au point des réseaux optiques, plus rapides et plus économiques en énergie.

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  • Premier rotor nanométrique sur une surface de silicium

    Le groupe Nanoscience de FEMTO-ST, en collaboration avec le CEMES à Toulouse, a réussi à mettre au point le premier rotor nanométrique sur une surface de silicium. La rotation du nano-rotor est induite par la température et elle est observée par microscopie à effet tunnel à température ambiante. Ces résultats sont publiés dans la revue ChemPhysChem. L’éditeur a choisi d’illustrer la couverture intérieure de son numéro de février par une vue artistique représentant la rotation des molécules sur la surface.

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  • Journée du réseau national des grandes centrales de micro et nanofabrication

    Une journée nationale d’information et d’échange se déroulera le 20 mars prochain, en parallèle dans chacune des grandes centrales du réseau RTB. A Besançon, elle aura lieu de 10h à 16h au sein de la centrale de technologie de FEMTO-ST située à Temis Innovation –Maison des Microtechniques

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