Description de la thématique

Cet axe concerne d’une part l’exploitation des phénomènes physico chimiques nouveaux n’apparaissant qu’aux dimensions nanométriques, et d’autre part le développement de nouveaux composants, dispositifs ou objets qui, même s’ils ne sont pas de dimension nanométrique, sont obtenus par des techniques de fabrication massivement parallèles issues de la microélectronique, garantissant ainsi une réduction de l’encombrement, de la consommation énergétique et des coûts, ainsi qu’ une amélioration des performances.

Ce domaine fortement transverse, est de ce fait très connecté aux domaines scientifiques ondes acoustiques et radioélectriques, matériaux /chimie/énergie, photonique, biologie et biotechnologies. En conséquence, les projets seront rattachés au domaine scientifique le plus proche au niveau compétences. A titre d’exemple, un biocapteur sera pris en charge par le domaine Nanotechnologies, si la majorité de l’étude concerne la réalisation physique du capteur et par le domaine Biologie/ Biotechnologie si l’étude porte principalement sur des fonctionnalisations spécifiques.

A noter : pour les applications défense, les composants et dispositifs doivent être en mesure de résister à des températures extrêmes, à des environnements sévères, à de fortes radiations et doivent rester opérationnels après des périodes de vieillissement prolongé.

Cet axe thématique Nanotechnologies se décompose selon les 6 sous-thèmes suivants :

Micro/Nanoélectronique

• nouveaux composants pour chaine hyperfréquence, composants opto-hyper, composants millimétriques,
• composants numériques,
• électronique à base de carbone, ou de nanofils inorganiques,
• spintronique,
• électronique 3D : intégration hétérogène à haute densité de connexions, interconnections rapides,
• électronique organique et/ou flexible,
• dispositifs de stockage ou conversion d’énergie compatibles avec les technologies de micro et nanoélectronique.

Nano et micro systèmes (nems/mems)

• senseurs et systèmes inertiels,
• capteurs de grandeurs physiques,
• MEMS RF pour la guerre électronique et la détection radar,
• dispositifs sécurisés de mise à feu.

Nanophotonique

• composants élaborés à base de nano-objets,
• nano-systèmes intégrant des fonctions optiques : nanophotonique intégrée sur silicium…,
• détecteurs filière CMOS : CMOS, EMCMOS, EBCMOS.

Nanomatériaux

• protection individuelle du combattant : textiles fonctionnalisés et intelligents, armure souple, réduction des signatures…,
• synthèse de nouveaux matériaux pour l’électronique et la photonique : nanofils, nanoparticules, graphène, nanotubes de carbones, structures quantiques, et matériaux pour dissipation thermique…

Nanobiotechnologies

• détection des menaces biologiques ou chimiques,
• dispositifs de micro fluidique.

Intégration de nanodispositifs

• intégration de différentes fonctions sur une même plateforme, dans un environnement réduit, aboutissant à un dispositif aux fonctionnalités accrues,
• capteurs autonomes et communicants,
• dispositifs de reconnaissance coopérant, non coopérant,
• laboratoire sur puces.

Pour l’ensemble de ces sous-thèmes, les études de la fiabilité et de la tenue aux environnements sévères, sont prises en compte.

Projets financés

Les projets suivants ont été financés dans cette thématique :

• AMGaSi : Accéléromètre MEMS en GaN sur Silicium (coordinateur : Marc Faucher).
• NanoTSConde : Séparation bas-coût de Nanotubes de Carbone Semi-conducteurs pour Électronique Souple (coordinatrice : Pascale Chenevier).
• ORCHIDS : Échantillonnage de signaux RF à haute dynamique commandé optiquement (coordinatrice : Charlotte Tripon-Canseliet).
• OSCCAR-2 : Oscillateurs de très hautes stabilité et pureté spectrale à résonateurs à ondes élastiques guidées sur Substrats Composite à base de CARbone-diamant nano-cristallin : Phase 2 (coordinateur : William Daniau).
• RAGE : Réalisation d’Accéléromètres à Grande Étendue de mesure (coordinateur : Alain Giani).
• SMIC : Commutateurs pour applications micro-ondes cryogéniques (coordinateur : Julien Kermorvant).