3MAI9 | Nanostructures et nanotechnologies | Matériaux et Chimie | S5B | ||||||
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Cours : 14 h | TD : 0 h | TP : 0 h | Projet : 0 h | Total : 14 h | |||||
Responsable : JEAN-CHRISTOPHE GALAS |
Pré-requis | |
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Stage de technologie Rennes 2M2AD2 Matériaux et microtechnologie 2M2AC3 |
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Objectifs de l'enseignement | |
Ce cours se veut une introduction aux techniques de micro- et nano-fabrications. Les techniques conventionnelles issues de la microélectronique seront abordées puis l’accent sera mis sur le domaine émergeant des techniques lithographiques dites non-conventionnelles (nano-impression et lithographie molle). Enfin, quelques apports actuels ou potentiels des nanosciences aux problématiques de l’énergie (conversion notamment) seront présentés. | |
Programme détaillé | |
I. Généralités • Les échelles micro et nano • Une structuration top-down typique (dessin/litho/gravure et environnement salle propre) II. Les lithographies conventionnelles • Lithographie optique • Lithographie EUV • Lithographie RX • Lithographie ionique • Lithographie électronique III. Les lithographies non-conventionnelles • Nano-impression • Lithographie molle • Autres exemples (Dip Pen lithography… ) IV. Les procédés de finalisation (gravure, croissance…) • Oxydation et dopage • Dépôts et Lift-off • Croissance électrolytique • Gravures V. Application : cellules photovoltaïques • Généralités sur les cellules traditionnelles • Apport des nanotechnologies • Le cas des nanofils • Le cas des nanoparticules VI. Application : microfluidique pour la conversion d’énergie • Mécanique des fluides aux petites échelles • Du dispositif simple aux laboratoires sur puce • Un cas original : la microfluidique digitale • Application à la production d’énergie |
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Applications (TD ou TP) | |
Les deux dernières parties du cours, qui sont consacrées aux applications, permettront de découvrir des exemples de matériaux et de dispositifs développés en laboratoire. | |
Compétences acquises | |
Techniques lithographiques conventionnelles et émergeantes Procédés de transfert (gravure, croissance….) Micro/Nanocomposants pour le photovoltaïque Dispositifs microfluidiques |
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Bibliographie | |
« Fundamentals of Microfabrication: The Science of Miniaturization », Editeur Marc Madou Collection « Les nanosciences » aux éditions Belin par M.Lahmani, C. Dupas et P. Houdy, en particulier le tome 1 : « Nanotechnologies et Nanophysique ». |
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