Fabrication de nanojonctions coplanaires pour l'adressage de fils atomiques et moleculaires

par Valérie Rousset

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Paul Martinez et de Christian Joachim.

Soutenue en 1997

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Nous avons mis au point un procede de fabrication, par lithographie electronique associee a un lift-off, de nanojonctions coplanaires inferieures a 10 nm qui permettront de realiser l'adressage d'une seule molecule. L'action des electrons retrodiffuses, inherente a cette lithographie, est mise a profit pour fabriquer une nanojonction au milieu d'un fil par une technique de saut de pixels. Pour faciliter la caracterisation topographique de la jonction et, par la suite, la detection d'une molecule connectee, la nanojonction est enterree dans une couche de silice. Ainsi, des nanojonctions planaires metal-semiconducteur-metal (msm) de 10 nm de long sont obtenues avec une grande reproductibilite, le rendement de fabrication est de 60%. Les plus petites jonctions fabriquees ont une longueur de 5 nm. Avant de passer a la caracterisation electrique des plus petites nanojonctions msm, nous avons etudie plusieurs longueurs de jonction msm qui correspondent aux differents contacts metal/semiconducteur du dispositif. Ces premieres mesures nous ont permis de determiner la qualite des depots metalliques, les parametres des contacts m/s et l'influence de la qualite de l'interface sur les caracteristiques courant-tension et resistance-temperature. Les jonctions msm ont une caracteristique i-v de deux contacts schottky tete-beche. Pour les plus petites jonctions, nous avons montre que l'emission thermoionique est controlee par les porteurs minoritaires du fait de la depletion totale du silicium dans la jonction. En travaillant a tres basse temperature, la resistance d'une nanojonction est augmentee ce qui doit permettre la caracterisation electrique de molecules. Ces nanojonctions ont ete ensuite utilisees pour demontrer qu'il est possible de manipuler avec precision des nano-objets (des nano-fibres de quelques nanometres de diametre) sur une nanojonction. Cette technique de nano-manipulation et la fabrication de nanojonction adaptee a la longueur d'une molecule ouvrent la voie au depot d'une seule molecule sur une nanojonction. L'environnement electrique d'une nanojonction a ete, pour finir, etudie afin d'evaluer les limites de fonctionnement du dispositif connecte a une molecule.


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Informations

  • Détails : 137 P.
  • Annexes : 94 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1997TOU30286
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