Lithographie de sonde de balayage: techniques de structuration à l'échelle nanométrique

Cette séance de cours couvre les principes et les applications de la lithographie par sonde à balayage (SPL) pour la structuration à l'échelle nanométrique. Les sujets abordés comprennent les variations des techniques SPL, l'exposition de la résistance par microscopie à force atomique (AFM), l'oxydation locale, la nanolithographie Dip-Pen (DPN) et les distributeurs à l'échelle nanométrique. L'instructeur discute de la nature et de l'ampleur de l'interaction dans les variations SPL, SPL comme mécanique et thermique, et les avantages de l'exposition AFM par rapport à la lithographie par faisceau d'électrons (EBL). En outre, la séance de cours explore les capacités de DPN avec différentes encres et l'évolution de Dip Pen aux systèmes de réservoirs d'encre. L'utilisation de l'oxydation locale renforcée par champ pour l'oxydation du silicium et la résolution fine atteinte sont également mises en évidence.

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MICRO-530: Nanotechnology

This course gives the basics for understanding nanotechnology from an engineer's perspective: physical background, materials aspects and scaling laws, fabrication and imaging of nanoscale devices.

Nanolithography (NL) is a growing field of techniques within nanotechnology dealing with the engineering (patterning e.g. etching, depositing, writing, printing etc) of nanometer-scale structures on various materials. The modern term reflects on a design of structures built in range of 10−9 to 10−6 meters, i.e. nanometer scale. Essentially, the field is a derivative of lithography, only covering very small structures. All NL methods can be categorized into four groups: photo lithography, scanning lithography, soft lithography and other miscellaneous techniques.

L'utilisation d'un faisceau d'électrons pour tracer des motifs sur une surface est connue sous le nom de lithographie par faisceau d'électrons. On parle également de lithographie électronique. Par rapport à la photolithographie, l'avantage de cette technique est qu'elle permet de repousser les limites de la diffraction de la lumière et de dessiner des motifs avec une résolution pouvant aller jusqu'au nanomètre. Cette forme de lithographie a trouvé diverses formes d'application dans la recherche et l'industrie des semi-conducteurs et dans ce qu'il est convenu d'appeler les nanotechnologies.

Dip pen nanolithography (DPN) is a scanning probe lithography technique where an atomic force microscope (AFM) tip is used to create patterns directly on a range of substances with a variety of inks. A common example of this technique is exemplified by the use of alkane thiolates to imprint onto a gold surface. This technique allows surface patterning on scales of under 100 nanometers.

Scanning probe lithography (SPL) describes a set of nanolithographic methods to pattern material on the nanoscale using scanning probes. It is a direct-write, mask-less approach which bypasses the diffraction limit and can reach resolutions below 10 nm. It is considered an alternative lithographic technology often used in academic and research environments. The term scanning probe lithography was coined after the first patterning experiments with scanning probe microscopes (SPM) in the late 1980s.

À l'instar des autres innovations scientifiques telles que les OGM, la téléphonie mobile, et le nucléaire, les nanoparticules font l'objet d'une controverse publique. Les développements actuels des sciences permettent d'explorer, à l'échelle du nanomètre, des domaines d'interfaces entre les différentes techniques : étudier et développer des techniques mettant en œuvre des procédés nanométriques impliquant à la fois des aspects chimiques, physiques et biologiques et notamment modifier la matière à l'échelle de l'atome.

Lithographie de sonde de balayage thermique MICRO-530: Nanotechnology

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