Thématiques

Recherche fondamentale

Les thématiques de cette famille décrivent le développement de briques de base pour les applications. Elles peuvent être associées à des thèmes de recherche fondamentale ou des développement technologiques, destinés à alimenter la boîte à outil des micro et nanotechnologies.

Nanoconstruction

La thématique Nanoconstruction s'intéresse aux technologies de synthèse, d'assemblage, de structuration des nano-objets et de la matière à l'échelle nanométrique. Il s'agit donc autant de s'intéresser à la fabrication d'un objet individuel, qu'à la croissance et au positionnement spontané ou dirigé d'une assemblée d'objets, en particulier sur une surface. Les techniques de manipulation et de positionnement d'objets uniques sont également abordés.

La thématique traite également des progrès des techniques d'observation et de caractérisation de tels objets, notamment à travers les sondes en champ proche (AFM, STM) et en microscopie (microscopie électronique à transmission).

A de telles dimensions, les propriétés fondamentales de ces objets sont difficiles à mesurer, et le groupe de veille s'intéresse également à ces propriétés, notamment optiques et magnétiques, mais aussi aux techniques de mesure elles-mêmes.

Electronique moléculaire

Le groupe 'Electronique moléculaire' étudie les composants à fonction électronique constitués d'une molécule ou d'un nombre très limité de molécules. Il s'agit principalement de nanotubes de carbone, de couches de graphène, de petites molécules organiques ou de polymères. Les travaux sous-jacents s'inscrivent dans la tendance à la miniaturisation ultime des composants. L'échelle de ces composants se situe dans la gamme de un à quelques dizaines de nanomètres. Les applications visées sont, pour schématiser, celles de la nano-électronique, en substitution, complément ou remplacement.

NEMS

La rubrique NEMS (nanosystèmes électromécaniques) se propose de suivre les aspects fondamentaux et technologiques des recherches sur des systèmes sub-micrométriques comportant une composante mécanique et une fonctionnalité de transduction entre un signal physique extérieur et un signal électrique. Il s'agit d'une part de maîtriser les phénomènes physiques d'intérêt à ces échelles (bruit, effets thermiques, force de Casimir...), d'autre part des défis technologiques à surmonter (intégration, reproductibilité...). De plus, la caractérisation de ces dispositifs est une préoccupation de première importance (sélectivité, sensibilité). La thématique couvre aussi bien les technologies ascendantes que descendantes, la modélisation, les instruments et procédés, les applications.

Nanotechnologies bio-inspirées

 

"Détourner les succès de la Nature pour innover", est une approche en plein essor pour concevoir des nano-systèmes variés présentant les avantages du vivant en termes d’autonomie, d’efficacité, de précision, de miniaturisation,…. Source d’inspiration, la biologie fait rêver les chercheurs depuis très longtemps, mais le pont entre les connaissances fondamentales et les applications dans d’autres domaines, comme les matériaux, a été long à se construire. Les avancées à grand pas qu’a fait la Biologie ces dernières années, non seulement inspirent les chercheurs, mais surtout donnent de plus en plus de concepts et d’outils directement applicables et/ou détournables pour les nanotechnologies.  Riche de sa large palette d'expertise, ce sont ses enjeux que le groupe OMNT-Nanotechnologies bio-inspirées (NTBI) détectent, scrutent, décryptent et analysent dans son  activité de veille stratégique.

TIC

Les thématiques "Technologies de l'information et de la communication" regroupent les sujets liés aux recherches sur les dispositifs futurs, leur intégration, les architectures associées. Ces dispositifs peuvent être basés sur les propriétés électroniques, photoniques, magnétiques de la matière, depuis les développements ultimes du CMOS jusqu'aux structures nanophotoniques les plus exploratoires, en passant par les matériaux 2D, les composants organiques et hybrides. Les propriétés des matériaux, les développements technologiques, l'intégration, la caractérisation, sont autant d'informations passées en revue. 

Nano-électronique

La thématique NanoElectronique s'intéresse aux nouveaux dispositifs électoniques et à leurs applications. Les avancées ultimes liées aux mémoires, à l'électronique carbone, au CMOS (utlime, post CMOS), aux dispositifs à nanofils, aux transistors à 1 électron sont des exemples de sujets suivis. Les dispositifs issus de la spintronique et de son hybridation avec la nanoélectronique CMOS sont également couverts.

Des problèmatiques communes à ces types de composants sont également observées telles que l'intégration 3D, l'architecture, la simulation ou les solutions basse consommation.

Matériaux et composants pour l'optique

Le groupe Matériaux et Composants pour l'optique effectue une veille scientifique dans le domaine de l'optoélectronique (microcavités, cristaux photoniques, guides d'onde, sources optiques...). En complément de cet axe central, le groupe apporte son expertise dans le domaine des matériaux (III-V et III-N) et procédés associés ainsi que dans celui de la nanophotonique (microscopie de champ proche, plasmons de surface...).

Suite à l'évolution des dernières années, la thématique se tourne vers des extensions innovantes hors de l'optoélectronique classique : biophotonique, optofluidique, terahertz, optomécanique, métamatériaux et métasurfaces...

Spintronique et nanomagnétisme

La thématique Spintronique et nanomagnétisme surveille les progrès dans la connaissance et l'utilisation des propriétés magnétiques de la matière en vue du développement d'applications, notamment pour le calcul, la mémoire et les capteurs. La synthèse et la caractérisation de nano-objets ou de matière nanostructurée, l'étude de leurs propriétés magnétiques et de transport sont au cœur de cette thématique. Le développement d'architectures et de dispositifs originaux, l'intégration, l'hybridation avec l'électronique 'classique', sont suivis avec attention. Les performances de dispositifs font également l'objet d'analyses contextualisées. De nouveaux champs applicatifs, comme la nanomédecine, sont également suivis.

Matériaux et composants Grands Gaps

La thématique Grands Gaps cherche à suivre les évolutions des dispositifs et systèmes à base de matériaux « Grands Gaps » (SiC, GaN, Diamant,…). Les experts de ce groupe apportent leurs expertises et effectuent une veille scientifique sur les techniques d’élaboration (matériau massif, épitaxies), les avancées technologiques (design/modélisation, procédés, caractérisations, intégration), les composants, le packaging et les systèmes (modules, commande/drivers, protection).

Les applications visées concernent principalement les domaines de l’électronique de puissance et les composants hyperfréquences, auxquels on peut ajouter  les développements autour des capteurs et l’électronique haute température/durcie.

Electronique organique

Le groupe "Electronique organique" s'intéresse à la réalisation et la mise en oeuvre, via des procédés bas coûts, de matériaux organiques semi-conducteurs et isolants, dans l'objectif d'obtenir des composants les moins chers possible, potentiellement de grande surface et souples. L'élément actif est un matériau constitué d'une grande assemblée de molécules ordonnées ou non.
Les applications visées sont celles des écrans de visualisation ou d'éclairage à base d'OLEDS, des étiquettes RFIDs bas coûts et du photovoltaïque organique ainsi que les applications grand public de l'électronique plastique.
Les revues de veille périodiques du thème « Electronique organique » sont rédigées en anglais.

Énergie

Les thématiques de la rubrique Energie s'intéressent à des technologies alternatives de récupération, de conversion et de stockage de l'énergie. Elles s'attachent à relever les progrès technologiques des filières établies ou exploratoires, en s'appuyant sur des paramètres de performance, mais aussi de coût, de maturité vers l'industrialisation, de durabilité, de criticité des matériaux, d'impact sur l'environnement.

Photovoltaïque

Cette rubrique s'intéresse à tous les aspects innovants dans les recherches et développement des différentes catégories de cellules photovoltaïques: couches minces silicium et III-V, cellules tandem multispectrales, cellules à concentration, solaire organique, pérovskite et DSSC, nouveaux concepts. La veille est réalisée dans une perspective de comparaison des différentes technologies et en prenant en compte différents paramètres d'intérêt, comme le rendement de conversion,  le niveau de maturité, le coût, la durabilité...

Sciences du vivant

Les thématiques de cette rubrique s'intéressent aux applications des micro et nanotechnologies pour la biologie et la santé, dans une perspective de développement de nouveaux objets pour l'analyse, l'imagerie, la thérapie... Les connaissances disponibles sur l'impact de ces matériaux et technologies sur la santé humaine et l'environnement sont également suivies.