Nanoélectrodes épitaxiées sur subtrats isolants pour la réalisation d’un dispositif planaire nanoélectrodes-‘molécule unique’ – DiNaMo

Ce projet vise à lever 2 obstacles scientifiques et technologiques à la fabrication d'un dispositif permettant la connexion électrique d'une molécule unique entre deux électrodes sur un substrat isolant, tout en gardant la possibilité de l'imager (par microscopie à force atomique dynamique) avec une précision suffisante pour extraire la conformation de la molécule connectée. Le dispositif sera intégralement fabriqué sous ultra vide, en utilisant le NanoStencil (utilisation d'un cantilever AFM percé comme pochoir) pour déposer des électrodes cristallines de quelques monocouches d’épaisseur. Le premier verrou est lié à la croissance d'un métal sur isolant qui se fait généralement sous forme d'îlots 3D et non sous forme d’une couche 2D. 4 substrats seront étudiés afin de trouver les conditions de croissance épitaxiale bidimensionnelle d’un métal sur isolant. 1-l'influence d'une couche d'accroche (Ti, Cr) sur la croissance de métaux sur MgO et sur Al2O3 hydroxylée ou non sera analysée par SDRS et AFM dynamique sous ultra vide. 2- la croissance de métaux sur GaN et AlN sera étudiée par RHEED et STM. Le second verrou, technologique, est le bouchage rapide des ouvertures percées dans les membranes et les cantilevers pendant un dépôt. Pour diminuer cet effet, on développera des membranes, puis des cantilevers intégrant un dispositif de chauffage local similaire au 'microhotplate' utilisé dans les microdétecteurs de gaz. Enfin, tous ces éléments seront intégrés dans la microsalleblanche du CEMES afin de réaliser le dispositif complet.