Accueil > Recherche > Transport Electronique à L’Echelle Moléculaire (TELEM) > Thèmes de recherche

Etude de boîtes quantiques à base de nanotubes de carbone réalisées par electromigration

publié le , mis à jour le

L’étude des propriétés de transport électronique dans les systèmes à molécule unique souffre de la grande difficulté de placer une seule molécule entre deux électrodes espacées d’une distance comparable à sa taille.

Les nanotubes de carbone monoparoi (SWCNT) sont des molécules uniques de dimensions micrométriques dans la direction axiale et nanométrique dans la direction radiale. De ce point de vue ces systèmes se prêtent à être plus facilement manipulés afin d’étudier le transport électronique à l’échelle nanométrique.

Images par microscope électronique à balayage d'un nanogap électromigré sur un nanotube de carbone monoparoi
Images par microscope électronique à balayage d’un nanogap électromigré sur un nanotube de carbone monoparoi

L’équipe TELEM développe un projet pour fabriquer des boites quantiques à base de nanotubes de carbone avec une procédure d’électromigration contrôlé. Cela offre la possibilité d’investiguer un segment de SWCNT de quelque nanomètre. En effet, le dépôt de deux électrodes sur un CNT définit une portion de tube où les électrons sont confinés, la taille de cette boite quantique est simplement la distance entre les électrodes. Le processus d’électromigration permet d’atteindre des tailles nanométriques inferieures à celle obtenues par les processus standard de lithographie électronique.
Le dispositif consiste d’un SWCNT recouvert d’un nanofil de Pd de 100nm de longueur et 20 nm d’épaisseur. La réalisation du nanogap par électromigration est possible parce que le nanotube a un effet de résistance de shunt qu’une fois le gap réalisée.
Des mesures de transport préliminaires montrent des signatures de boite quantique dans un régime fortement couplé où l’effet Kondo joue un rôle majeur. Des nouvelles expériences en changeant la nature des électrodes et la procédure d’électromigration sont en cours
Entre autre l’équipe s’intéresse aussi à l’étude à température ambiante de la boite quantique à base de SWCNT qui représente un transistor à effet de champs avec longueur de canal de l’ordre de la dizaine de nanometres. Cela ouvre une perspective intéressante pour aller au delà de la technologie à base de silicium.