Summary

Les nouvelles technologies doivent permettent une croissance durable et nécessitent que les dispositifs utilisent moins de matériaux et consomment moins d'énergie. La miniaturisation a été la principale voie exploitée et avec grand succès dans le domaine de la microélectronique. Une autre stratégie consiste à utiliser des composés multifonctionnels offrant plusieurs degrés de libertés. Idéalement, les deux approches devraient converger vers des dispositifs multifonctionnels à l'échelle nanométrique: c’est l'objectif du projet MULTINANO. Dans ce projet nous réaliserons des dispositifs incluant des composants multifonctionnels sensibles a de nombreuses sollicitations extérieure. La connectique intrinsèque embarquée qui pourra être réduite aux échelles nanométriques.

La nanolithographie sera réalisée sur des hétérostructures laminaires monocristallines réalisées par épitaxie par jet moléculaire. La lithographie laser permettra de réaliser des compositions variables dans les plans. Les nano-circuits seront étudiés en fonctionnement (et jusqu'à rupture) en utilisant des techniques d’imagerie de rayonnement synchrotron qui incluront les dispositifs les plus avancés tant pour l’étude structurale, chimique que magnétique aux échelles micro- et nanométriques. Des calculs théoriques seront utilisés pour comprendre le piégeage des charges aux interfaces et pour déterminer les configurations optimales des dispositifs.

Novel technologies need to be compatible with sustainable growth and require devices to use less materials and to consume less energy. Miniaturization has been the major route for decades, with great success in the field of microelectronics. Correlatively, using multifunctional compounds, providing several usable degrees of freedom or functions is another potential strategy. Ideally both approaches should converge in multifunctional nanoscale devices: the MULTINANO project goal. Within this project we will realize functioning devices including multifunctional components sensitive to a variety of external stimuli. The interconnection will be intrinsically embedded and can be reduced to nanoscale scales.

Nanolithography will be performed on single crystalline laminar heterostructures grown by molecular beam epitaxy. Laser lithography will allow realizing variable in plane compositions. The nano-circuits and devices will be investigated for structure, chemistry and magnetic properties, under operation (and until failure) at the micron- and nano- scale using state-of-the-art rastering or full-field techniques available at synchrotron radiation sources. First-principles calculations will be used to unravel the mechanisms leading to the interface charge trapping as well as to determine the optimal device configurations.