Fabriquer des structures de dimensions inférieures à 10 nm avec un microscope électronique à transmission

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Les progrès de nos connaissances en nanosciences dépendent de notre capacité à fabriquer de manière reproductible des dispositifs de dimensions nanométriques de grande qualité. Les approches "top-down" les plus fines qui s’appuient principalement sur la lithographie par faisceau d’électrons permettent difficilement d’élaborer des structures dont les dimensions sont inférieures à la dizaine de nanomètres. Pour aller au-delà, une équipe de l’université de Pennsylvanie (Philadelphie) propose d’utiliser le faisceau d’un microscope électronique à transmission à haute résolution.

L’équipe de Marija Drndic a fabriqué avec cette méthode des nanostructures métalliques et des dispositifs en évaporant de manière contrôlée un film métallique déposé sur une membrane de nitrure de silicium. Elle a montré qu’on pouvait obtenir ainsi avec une très grande précision des motifs de formes très variées et de dimensions aussi faibles que quelques nanomètres. Cette technique, appelée TEBAL pour Transmission Electron Beam Ablation Lithography par le groupe qui l’a mise au point, ne nécessite ni résine photosensible, ni étape de lift-off : c’est le faisceau électronique fortement focalisé jusqu’à un diamètre inférieur au nanomètre qui réalise l’ablation des atomes de métal, la précision de sa localisation étant assurée par le système de contrôle du faisceau du microscope haute résolution. En jouant sur la valeur de l’intensité du courant, on peut stopper ou reprendre l’ablation du film métallique, tout en contrôlant directement l’image de la structure ainsi réalisée.

Il ne s’agit évidemment pas à ce stade d’une technique de fabrication exploitable à grande échelle, mais elle peut s’avérer très utile pour la réalisation contrôlée de motifs aussi fins que le nanomètre, qui sont particulièrement intéressants pour la recherche fondamentale.

Source :


- http://www.physics.upenn.edu/~drndic/group/index.html
- http://www.physorg.com/printnews.php?newsid=96891553
- Publication à paraître prochainement dans Nano Letters "Sub-10 nm device fabrication in a Transmission Electron Microscope", M.D. Fischbein et M. Drndic.

Rédacteur :

Roland Hérino - attache-phys.mst@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….