26/03/2017 Fabrication et étude d’une diode moléculaire RDN greffée sur silicium terminé hydrogène. Laurent BARATON Directeur de Thèse : Pr. Jean PINSON.

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1 26/03/2017 Fabrication et étude d’une diode moléculaire RDN greffée sur silicium terminé hydrogène. Laurent BARATON Directeur de Thèse : Pr. Jean PINSON Directeur de recherche : Dr. Serge PALACIN Bonjour Messieurs, Dames, je vais vous présenter aujourd'hui l'ensemble des résultats obtenus au cours de mes travaux de thèse. Ces travaux portaient sur la fabrication et l'étude d'une diode moléculaire greffée sur silicium terminé hydrogène. Ils ont été réalisés sous la direction du professeur Jean PINSON et encadrés par le Dr Serge PALACIN.

2 Evolution de la longueur de grille d’un transistor.
26/03/2017 Contexte. Evolution de la longueur de grille d’un transistor. Evolution du nombre de transistors dans un microprocesseur. La longueur de grille des transistors d’un microprocesseur est aujourd’hui d’ordre nanométrique. Il est nécessaire de développer des technologies alternatives qui : sont aussi fiables que la technologie existante offrent des perspectives d’intégration plus importantes ont des coûts de production plus faibles La motivation de ce travail découle du constat suivant. Entre 1971, année de mise sur le marché du premier microprocesseur commercial (4004-intel-2250 transistors-3,3 µm), et 2004 (itanium-intel transistors-90 nm), le nombre de transistors contenus dans un microprocesseur a été multiplié par 2000. Parallèlement la dimension caractéristique de ces briques élémentaires a été divisée par 40. Elle est aujourd’hui inférieure à 100 nm et est par conséquent d’ordre nanométrique. A cette échelle les phénomènes quantiques au sein de la matière entre perturbent le fonctionnement classique des composants, de plus le coup de production et surtout les investissements nécessaires deviennent prohibitifs. Il est donc important de développer des technologies alternatives…. Des limitations physiques et financières de la technologie MOS apparaissent.

3 Une alternative : l’électronique moléculaire.
26/03/2017 Une alternative : l’électronique moléculaire. 1974 : Modèle de diode rectificatrice d’Aviram et Ratner. A D A D A D Simplifié. Parler ssue du sens passant. Incister sur le premier transfert d'électron continuum orbitales et vis et vers ça. Aviram, A.; Ratner, M. A. Chem. Phys. Lett. 1974, 29, 277.

4 La diode à résistance différentielle négative : Effet tunnel résonnant
26/03/2017 La diode à résistance différentielle négative : Effet tunnel résonnant Barrières tunnel Métal p+-Si Molécule conjuguée Considéront à présent le dispositif suivant, à savoir une molécule conjuguée séparée de deux électrodes par des chaînes allphatiques jouant le rôle de barrières tunnelles. Les différents niveau d'énergie du dispositif peuvent être représentés sur le diagrame de bande suivant. (Préciser le phénomène de résonnance) Tunnels.

5 La diode à résistance différentielle négative (NDR).
26/03/2017 La diode à résistance différentielle négative (NDR). Styrène Un tel phénomène a été observé par l’équipe de Reed sur des molécules terphénylines. Décrire le nanopore. La surface de contacte métal / molécule est fortement limité mais… Chen, J.; Reed, M. A.; Rawlett, A. M.; Tour, J. M. Science 1999, 286, 1550. Guisinger, N. P.; Basu, R.; Greene, M. R.; Baluch, A. S.; Hersam, M. C. Nanotechnol. 2004, 15, S452. Electrodes évaporées qui peuvent introduire ponctuellement des défauts dans la monocouche organique. Mesures réalisées par spectroscopie de courant tunnel sous ultravide

6 Dispositif cible : réseau de diodes RDN.
H ( 2 C ) 6 Si chaîne aliphatique s groupement conjugué p barrière tunnel puits de potentiel rôle électronique structure chimique

7 26/03/2017 Une démarche complète. Construction « top down » d’un dispositif électronique accueillant la monocouche O N H ( 2 C ) 6 Si Synthèse « bottom up » d’un édifice moléculaire complexe lié de façon covalente à un substrat de silicium Notre démarche se veut complète. Les deux études doiiventy être mené de front. Pas permis de mesure dans le temps imparti à cette thèse. H Silicium

8 Choix stratégiques Utilisation d’un substrat de silicium terminé hydrogène : ( H C ) 2 6 O H N O La liaison silicium carbone facilite le transfert électronique entre le substrat et la monocouche. O O Longueur de chaîne des barrières tunnel : O Elle doit permettre l’apparition d’un courant tunnel dans une gamme de potentiel compatible avec la monocouche moléculaire. Si Synthèse séquentielle de la monocouche : Evite d’exposer l’ensemble de la molécule s-p-s aux conditions de greffage.

9 Choix stratégiques Utilisation de nanotubes de carbone en tant qu’électrodes supérieures : Electrodes nanométriques préconstruites déposées par des méthodes douces. Profil en double tranchée : Permet de connecter la monocouche d’épaisseur nanométrique à des électrodes métalliques macroscopiques.

10 1. Synthèse d’un édifice moléculaire complexe greffé sur une surface de silicium terminée hydrogène.

11 Synthèse séquentielle d’un édifice s-p-s greffé sur silicium terminé hydrogène
X Y n z m Silicium Greffage covalent d'une "monocouche d'accroche" Synthèse de la molécule via une réaction chimique classique s p

12 Techniques d’analyses de surface
IR ATR : Analyse fonctionnelle des monocouches Analyse qualitative de l’organisation des monocouches Composition des monocouches Contrôle de l’oxydation du substrat XPS :

13 Les surfaces de silicium <111> terminées hydrogène.
26/03/2017 Les surfaces de silicium <111> terminées hydrogène. Analyse IR ATR Analyse XPS 99,6 eV Energie XPS n Si – H : 2083,7 cm-1

14 Modèle d’évaluation de l’oxydation du substrat.
26/03/2017 Modèle d’évaluation de l’oxydation du substrat. Analyse XPS d’une surface de silicium couverte de son oxyde natif. Si0 99,6 eV Si 4+ ~104 eV Lorsque l’on observe le niveau de cœur 2p du silicium pour un substrat fortement oxydé, on distingue deux pics. Un à 96 eVCorrensondant au silicium non ixydé, un a environ 104 eV et qui corresspond ausilicium ooxydé. Si l’ont considère un cristal de silicium pour lequel tous les atomes

15 Evaluation de l’état d’oxydation d’un substrat : Influence de l’angle de collection.
Greffage thermique du 1-hexène : analyse XPS à angle variable. Angle de collection normal à la surface Angle de collection de 15° par rapport à la surface

16 Mécanisme de la gravure du silicium <111>.
26/03/2017 Mécanisme de la gravure du silicium <111>. Gravure dépendante : du pH (pH basique favorise la gravure). de l’angle de désorientation car anisotrope. de la teneur en oxygène de la solution. L’oxygène présent dans la solution est réduit lors d’une réaction électrochimique spontanée. Un premier paramêtre évident est le pH de la solution, le mécanisme de gravure faisant intervenir des ions hydroxyles. Le second paramètre est l'angle de désorientation du silicium, la vitesse de dissolution variant non seulement en fonction du type d'hydrure, mais aussi en fonction de la face cristalline considérée. ainsi la d'une surface atomiquement plane est obtenu par cohalescence de puits triangulaires, de profondeur monoatomique qui croissent par dissolution des marches <11-2>. Enfin un dernier paramètre est la teneur en oxygène de la solution de gravure. Ce phénomène ayant lieu partout sur la surface, il entraîne la formation de puits triangulaires à la surface du silicium.

17 Procédé d’obtention. 26/03/2017
Nos surfaces de silicium terminée hydrogène ont donc été obtenue de la façon suivante. Une étude IR du temp de gravure entre 5 et 20 minutes n'a pas montré de grandes variation de la bande de vibration de la liaison silicium hydrogène. l'image AFM a été obtenu par la gravure de silicium à faible angle de désorientation (0,2°). L'analyse XPS ne montre pas de trace de réoxydation même à faible angle de collection.

18 Stabilité des surfaces de silicium terminées hydrogéne.
26/03/2017 Stabilité des surfaces de silicium terminées hydrogéne. Afin d'évaluer la cinétique de réoxydation du silicium, nous avons réalisé une étude IR. En mesurant l'intensité de bande de vibration de la liaison silicium hydrogène à intervale de temps constant sur un cristal de silicium exposé à l'air on a obtenu la décroissance suivante. Cette décroissance montre qu'il 50% du signal est perdu au bout d'environ 4h00. Ajouter l'intervalle de temps.

19 Réactivité de la liaison silicium - hydrogène.
26/03/2017 Réactivité de la liaison silicium - hydrogène. Greffage thermique d’alcènes Fabrication de l’espèce réactive directement sur la surface de silicium par rupture d’une liaison silicium – hydrogène Fabrication de l’espèce réactive en solution puis réaction avec une liaison silicium – hydrogène Afin de greffer de façon covalente une monocouche organique sur un substrat de silicium, nous allons exploité la réactivité de la liaison silicium hydrogène. Soit en brisant de façon homolytique cette liaison. On crée alors l'espèce réactive directement à la surface. Soit en créeant une espèce réactive dans le milieu, celle ci réagissant avec la liaison silicium hydrogène. Greffage thermique d’alcènes Greffage par clivage électrochimique d’halogénoalcanes

20 Greffage thermique d’alcènes.
26/03/2017 Greffage thermique d’alcènes. Le mécanisme proposé par chydsey pour le greffage thermique des alcènes est le suivant. En apportant de l'énergie au système, une liaison silicium hydrogène est rompu de façon homolityque. Ce radical réagit avec l'insaturation de la chaîne carbonée, déplaçant le radical en postion alpha. Ce radical alkyle capture un hydrogène sur le silicium adjacent, créant un nouveau radical silyle et le greffage se propage sur la surface, de proche en proche.

21 Greffage thermique d’alcènes.
Mode opératoire : Tous les greffages sont réalisés à 100°C. Les alcènes disponibles commercialement sont purifiés par distillation et utilisés purs. Les alcènes de synthèse sont utilisés dilués dans un solvant organique inerte. Le milieu réactionnel est dégazé avant le greffage.

22 Greffage thermique de chaînes fonctionnalisées acide.
26/03/2017 Greffage thermique de chaînes fonctionnalisées acide. a) l’acide 10-undécènoïque nC=O nCH 2 102 100 Transmittance [%] 98 96 94 2924 2853 2071 1710 4000 3500 3000 2500 2000 1500 la première molécule bifonctionnelle greffée est l'acide 10-undécènoïque. La monocouche cherché est représentée à gauche. L'analyse IR montre les bandes caractéristiques... (L'absence de bande OH est du au fait que la référence est un cristal couvert de sont oxyde natif. La différence nette entre la densité de groupement OH de la silice et celle de la monocouche mène à la patate négative.) L'analyse XPS montre une très faible réoxydation. Nombre d’onde (cm-1) Toutes les bandes caractéristiques sont présentes en IR et l’analyse XPS montre une surface très peu oxydée (3 %)

23 26/03/2017 Réaction d’esterification / amidification des monocouches fonctionnalisées acide carboxylique. Nous avons ensuite étudié la réactivité de ce type de monocouche. Dans des réaction d'estérification et d'amidification.

24 Estérification et amidification des chaînes acide undécanoïque.
26/03/2017 Estérification et amidification des chaînes acide undécanoïque. Entrée Réactif Agent de couplage Solvant Temps de réaction 1 EDC DCM/DMF 9/1 12 h 2 DCM 3 DCCI 4 jours Taux d’oxydation ~7% de la dernière monocouche atomique du substrat. Dans tout les cas, on a bien obtenu la monocouche sigma pi. Le taux de réoxydation reste faible. Cependant des calcul menés à l'IEMN nous o,nt conduit à réduire à réduire la longueur de la chaîne aliphatique afin d'assurer un meilleur courant tunnel. Chaîne trop longue pour obtenir un courant tunnel dans une gamme de potentiel acceptable pour une monocouche organique.

25 Greffage thermique de chaînes fonctionnalisées acide.
26/03/2017 Greffage thermique de chaînes fonctionnalisées acide. b) l’acide 5-hexènoïque nCH 2 nC=O 1.000 0.995 0.990 >100% 0.985 Transmittance (%) 0.980 nO-H 0.975 0.970 3289 2930 2858 2097 1717 0.965 Nous avons étudier le greffage de l'acide 5-hexènoïque. 4000 3500 3000 2500 2000 1500 Nombre d'onde (cm-1) Oxydation moyenne du substrat bien supérieure à une monocouche d’atome.

26 Influence de la longueur de chaîne.
26/03/2017 Influence de la longueur de chaîne. La seule différence entre le greffage de la chaîne en C11 et celui de la chaîne en C6 est précisément la longueur de chaîne. le modèle que nous proposons pour expliquer cette différence de réactivité est le suivant. Orientation préférentielle. Plus la chaîne est longue, plus elle est susceptible de se préorganiser avant le greffage Utilisation d’un groupement protecteur

27 Greffage thermique de chaînes fonctionnalisées ester.
26/03/2017 Greffage thermique de chaînes fonctionnalisées ester. nCH2 1.04 nC=O 1.02 1.00 0.98 0.96 Transmittance (%) 0.94 0.92 0.90 20% 0.88 2928 2856 1815 1786 1740 0.86 4000 3500 3000 2500 2000 1500 Nombre d'onde (cm-1) L’oxydation moyenne du substrat très inférieure à celle observée lors du greffage de l’acide 5-hexènoïque.

28 26/03/2017 Estérification d’une monocouche terminée N-succinimidyle : Synthèse d’une monocouche s-p-s ( H C ) 2 6 O H N O O N O O ( C H ) O 2 6 O O O O O H N Pourquoi cette molécule. O H O Si Si DMAP cat. Toluène / 60°C / 3h

29 Estérification d’une monocouche terminé N-succinimidyle : Synthèse d’une monocouche s-p-s
nC=Oamide nC=Caromatique nCH2 1.02 nC=Oester 1.01 1.00 nCH3 Transmittance (%) 0.99 80% 0.98 0.97 2928 2855 2095 1735 1659 0.96 4000 3500 3000 2500 2000 1500 Nombre d'onde (cm-1) La réaction d’esterification a bien eu lieu Taux d’oxydation trop élevé

30 Réactivité de la liaison silicium - hydrogène.
26/03/2017 Réactivité de la liaison silicium - hydrogène. Fabrication de l’espèce réactive directement sur la surface de silicium par rupture d’une liaison silicium – hydrogène Fabrication de l’espèce réactive en solution puis réaction avec une liaison silicium – hydrogène Greffage par clivage électrochimique d’halogénoalcanes Pourquoi électrochimique + respectueux de la surface. Greffage thermique d’alcènes Greffage par clivage électrochimique d’halogénoalcanes

31 Greffage par clivage électrochimique d’halogénoalcanes.
La réduction électrochimique d’un halogénoalcane forme un radical alkyle : Trois réactions de greffage sont alors envisageables : i) Un radical silyle est formé et la liaison silicium carbone est formée par un couplage radical – radical. ii) Le radical silyle est réduit en silylure. Ce dernier réalise une substitution nucléophile sur un halogénoalcane iii) Le radical alkyle est réduit en carbanion. La liaison silicium carbone est formée par rupture d’une liaison silicium – silicium.

32 Greffage électrochimique.
Mode opératoire : Dans tous les cas, les greffages électrochimiques sont réalisés sous atmosphère contrôlée.

33 Greffage électrochimique de chaînes fonctionnalisées ester.
26/03/2017 Greffage électrochimique de chaînes fonctionnalisées ester. a) Transhalogénation in-situ : Le sel de fond halogéné donne lieu à une réaction de transhalogénation. Le potentiel de réduction d’un iodoalcane est inférieur à celui d’un bromoalcane. Le iodoalcane est consommé à la cathode et l’équilibre de la transhalogénation est déplacé dans le sens de sa formation. Prmière étude - remprend la struycture globale. Incister sur le changement de groupe. TEAP ( mol.L-1) dans l'acétonitrile LiI ( mol.L-1) dans l'acétonitrile Electroactivité du sel de fond LiI

34 Greffage électrochimique de chaînes fonctionnalisées ester.
b) Electrogreffage : Le greffage est réalisé par voltammétrie cyclique. 1.04 nCH2 1.02 nC=O ? Tanrsmission (%) 1.00 0.98 0.96 2917 2848 1732 1668 1615 acétonitrile / LiI mol.L-1 4000 3500 3000 2500 2000 1500 Nombre d'onde (cm-1) Le groupement succinimide ne semble pas supporter l’électrogreffage. L’analyse XPS montre un substrat fortement oxydé. Ce mode de greffage est abandonné.

35 Greffage électrochimique de composés dihalogénés.
26/03/2017 Greffage électrochimique de composés dihalogénés. a) 1,10-diiododécane Pic de réduction (-1,6V ; -1,7 V) 20 mV.s-1 Acétonitrile / NaI Mol.L-1 Biien faire la liaison Oxydation de l’ordre de 10% de la dernière monocouche atomique du substrat Bandes de vibration nCH2 particulièrement intenses. Le rapport carbone / silicium est particulièrement élevé.

36 Greffage électrochimique de composés dihalogénés.
b) Comparaison des greffages de l’acide 10-undécénoïque et 1,10-diiododécane Produit greffé Mode de greffage Analyse IR ATR du mode CH2 asymétrique Analyse XPS Nombre d’onde (cm-1) Intensité par méthylène Rapport C/Si Réoxydation Acide 11-undécènoïque Thermique 2924 0,60% 0,015 3% 1,10-diiododécane électrochimique 2925 1,50% 0,080 10%

37 Greffage électrochimique de composés dihalogénés.
c) 1,10-diiododécane – mécanisme d’oligomérisation

38 Greffage électrochimique de composés dihalogénés.
d) 1-chloro, 6-iodo hexane Pic de réduction (-1,7 V) 1.02 1.01 1.00 0.99 Transmission (%) 0.98 0.97 0.96 0.95 2922 2852 0.94 4000 3500 3000 2500 2000 1500 Nombre d'onde (cm-1) Les intensités des bandes nCH2 et le rapport carbone / silicium sont plus proches de ceux observés lors des greffages thermiques. La monocouche étant terminée par un chlore, la première étape d’oligomérisation proposée pour le diiodé ne peut avoir lieu.

39 Comparaison des monocouches à 6 carbones.
26/03/2017 Comparaison des monocouches à 6 carbones. Produit greffé Mode de greffage Analyse IR ATR du mode CH2 asymétrique Analyse XPS Nombre d’onde (cm-1) Intensité par méthylène Rapport C/Si Réoxydation 1-chloro,6-iodohexane électrochimique 2922 1,25% 0,018 <10% 1-hexène Thermique 2923 0,70% 0,027 10% Ester N-succimidyle de l’acide 5-hexènoïque 2928 0,30% 0,014 20% Marquer plus la transition. Encombrement stérique croissant. Compacité relative de la monocouche croissante.

40 Un meilleur contrôle de la réoxydation du substrat est nécessaire.
26/03/2017 Conclusion Lors du greffage de différentes chaînes bifonctionnelles il est apparu : Que la longueur de la chaîne joue un rôle dans la préorganisation de la monocouche. Que l’encombrement stérique du groupement terminal influe sur la compacité de la couche obtenue. Que la réalisation de réactions chimiques simples à partir des fonctions terminales est possible. La réactivité des monocouches terminées chlore reste à mettre en évidence. Dire qu’on a réussie une structure s-p-s et monocouche terminé chlore compacte (entre noir et bleu). On ne maitrise pas encore correctement la réoxydation du suibstrat. Un meilleur contrôle de la réoxydation du substrat est nécessaire.

41 2. Fabrication d’un dispositif électronique macroscopique permettant d’exploiter les propriétés électroniques d’une monocouche organique.

42 La jonction verticale croisée.
Faible surface de recouvrement des électrodes. Le nombre de molécules connectées est restreint. Permet la construction de réseaux (TERAMAC). Architecture prometteuse permettant de tolérer des défauts dans un circuit logique.

43 Les nanotubes de carbone simple paroi (SWNT)
26/03/2017 Les nanotubes de carbone simple paroi (SWNT) Electrodes nanométriques préexistantes. Leurs propriétés mécaniques leur permettent d’épouser le profil en double tranchée du dispositif et d’être tolérants à d’éventuels défauts nanométriques de la monocouche. Les propriétés de transport électronique des nanotubes métalliques en font des conducteurs idéals. Résistance réduite au contact tube-métal. Capacité à conduire de grandes quantités de courant. rigide vis à vis de défaut de la monocouche. Possibilité d’orienter le dépôt localisé des nanotubes sur la surface.

44 Dispositif électronique.

45 Procédé de fabrication de la puce.
26/03/2017 Procédé de fabrication de la puce. 1. Gravure humide de la première tranchée par de l’acide fluorhydrique tamponné (BHF) Gravure BHF lift off Donner 16 étape, trois réalignements.

46 Calibration de la gravure humide.
26/03/2017 Calibration de la gravure humide.  Données expérimentales Abaque de la gravure de l’oxyde Mise à nu du silicium sur un oxyde de 250 nm La cinétique de la gravure de la silice est déterminé en mesurant la par AFM la profondeur d’une tranchée dessinée par lithographie electronique en fonction du temps d’exposition. Cette étude doit être effectuer pour chaque lot de silice ou de solution d’acide florhydrique tamponné.

47 Autres paramètres influant sur la gravure.
26/03/2017 Autres paramètres influant sur la gravure. le pH de la solution de gravure. pH 6,5 pH 4 le mode de croissance de la silice épaisse. Méthode de croissance de l’oxyde Vitesse de gravure dans le BHF. Thermique à 1100°C en présence de vapeur 62,0 nm/min PECVD (déposition chimique en phase vapeur assistée par plasma) 120,0-200,0 nm/min Silice thermique +stable à la gravure.

48 Procédé de fabrication de la puce.
2. Fabrication de la double tranchée

49 Fabrication de la double tranchée.

50 Fabrication de la double tranchée.

51 Procédé de fabrication de la puce.
3. Dépôt des nanotubes de carbones

52 Dépôt des nanotubes. Le dépôt des nanotubes est aléatoire à partir d’une suspension dans le dichloroéthane.

53 Dépôt des nanotubes. Ils sont ensuite repérés par AFM et leurs positions sont reportées sur le masque de lithographie électronique, afin de les connecter aux électrodes macroscopiques.

54 Image AFM d’un nanotube connecté.

55 Conclusion Un procédé d’obtention d’un dispositif électronique permettant de contacter une monocouche organique à des électrodes macroscopiques a été mis au point. Le très grand nombre d’étapes appelle une optimisation du procédé : L’étape de localisation par AFM des nanotubes peut être supprimée grâce au dépôt localisé sur des pistes de silane. L’utilisation de dispositif de type LOCOS évite l’utilisation du profil en double tranchée et supprime l’étape de lithographie humide.

56 Conclusion générale et perspectives.
26/03/2017 Conclusion générale et perspectives. La synthèse de l’édifice s-p-s pourrait être améliorée par : l’utilisation d’autres groupements fonctionnels pour le greffage ou la construction séquentielle de l’édifice. l’utilisation de monocouches mixtes afin d’obtenir une monocouche d’accroche plus dense et de mieux maîtriser la réoxydation du substrat. X Silicium Afin d’assurer la formation de la monocouche au fond d’une tranchée: influence du dopage du silicium sur l’obtention de la monocouche. phénomènes physiques entrant en jeu (mouillage). répartition de l’éventuelle réoxydation. Silicium dopé. Faire une conclusion générale sur un seul slide. Electrogreffage alcyne, écarter les diazonium parce que forcément armatique. Multiplexage complet en utilisant des électrodes de silicium de dimensions nanométriques.

57 Remerciements Laboratoire de Chimie des Surfaces et Interfaces (CEA/DRECAM/LCSI). Pascale JEGOU Cédric LEGER Guillaume ANGENEAU Laboratoire d’Electronique Moléculaire (LEM). Jean Philippe BOURGOIN Vincent DERYCKE Erik DUJARDIN Julien BORGHETTI Université Cergy Pontoise (LPME). Claude CHEVROT François TRAN-VAN Institut d’Electronique et Micro-Electronique du Nord (IEMN). Dominique VUILLAUME Stéphane LENFANT

58 Electroactivité cathodique d’un cristal de silicium terminé hydrogène

59 Electroactivité cathodique d’un cristal de silicium terminé hydrogène

60 Réaction d’esterification / amidification des monocouches fonctionnalisées acide carboxylique.

61 Estérification d’une monocouche terminé N-succinimidyle : Synthèse d’une monocouche s-p-s
b) c)

62 Greffage de chaînes alkyles simples.
Greffage thermique 1-hexène. Greffage électrochimique du 1-iodoheptane. La métallisation d’une face du cristal provoque une diminution importante du signal infra rouge.

63 La diode à résistance différentielle négative (NDR).
26/03/2017 La diode à résistance différentielle négative (NDR). 1999 : L’observation d’un phénomène de NDR par Reed et al. Un tel phénomène a été observé par l’équipe de Reed sur des molécules terphénylines. Décrire le nanopore. La surface de contacte métal / molécule est fortement limité mais… Chen, J.; Reed, M. A.; Rawlett, A. M.; Tour, J. M. Science 1999, 286, 1550. RDN due à un changement d’état d’oxydation et donc de conductivité de la chaîne polyphényline. Electrodes évaporées peuvent détruire ponctuellement la monocouche organique.

64 La diode à résistance différentielle négative (NDR).
2004 : L’observation d’un phénomène de NDR par Hersham et al. Styrène TEMPO (2,2,6,6-tetraméthyl-1-piperidinyloxy) Guisinger, N. P.; Basu, R.; Greene, M. R.; Baluch, A. S.; Hersam, M. C. Nanotechnol. 2004, 15, S452. Mesures réalisées par spectroscopie de courant tunnel sous ultravide

65 Conclusion. Construction « top down » d’un dispositif électronique accueillant la monocouche Synthèse « bottom up » d’un édifice moléculaire complexe lié de façon covalente à un substrat de silicium

66 Conclusion générale. Perspectives
26/03/2017 Conclusion générale. La voie de synthèse qui a permis d’obtenir une molécule s-p-s greffée sur silicium hydrogène conduit également à un substrat fortement oxydé. L’encombrement stérique semble influer sur la compacité de la monocouche d’accroche et donc la tendance du substrat à se réoxyder. Perspectives Mettre en évidence la possibilité de mener des réaction chimiques à partir de la monocouche obtenue par greffage électrochimique d’un 1-chloro, w-iodoalcane. Envisager d’autre groupements fonctionnels que ce soit pour le greffage ou la construction de la molécule s-p-s. Tester les monococuches mixtes pour palier à la gène stérique due au groupement terminale. Etudier l’effet du dopage du silicium sur la stabilité de la monocouche. Silicium dopé. Faire une conclusion générale sur un seul slide.

67 Conclusion Perspectives
26/03/2017 Conclusion La gravure BHF de la silice épaisse est une étape complexe et peu reproductible quand à la largeur de la tranchée obtenue. Le dépôt aléatoire des nanotubes de carbone rallonge le procédé de fabrication et empêche la fabrication d’un réseau. La multiplication des étapes limite le nombres d’échantillons et donc les chances de mesures. Perspectives Supprimer l’étape de gravure humide en utilisant des puces portant de électrodes déposé sur une silice épaisse mais couvertes d’un oxyde partout ailleurs (LOCOS). Utiliser une méthode de dépôt localisé des nanotubes de carbone. Ajouter dopage Silicium

68 Les mesures expérimentales de courant à travers une monocouche organique.
Spectroscopie de courant tunnel : Fullérène (1995) Joachim et al.