Porte ouverte sur « l’aventure nano » : la miniaturisation des objets

Au carrefour de la physique et de la chimie, un nouveau défi s’annonce pour la microélectronique, porteur de découvertes, d’applications et d’emplois : la nanoélectronique.

Qu’est ce que c’est ?

C’est la fabrication d’objets indiscernables à l’oeil nu. L’Homme travaille ici à l’échelle de l’infiniment petit (« nano » vient du grec qui signifie très petit) permettant un condensé d’intelligence, de performance, d’innovation et une réduction drastique des coûts de production.

textiles_lumineux

textiles lumineux

Accéléromètres pour airbags, vêtements communicants, gélules caméras pour micro-caméscope à des fins médicales, bio puces pour analyse biologique… autant de dispositifs où les nano systèmes cohabitent désormais, et probablement pour longtemps, avec les microsystèmes. (insérer un lien vers photo vêtement intelligent)
On ne peut dissocier microélectronique et nanoélectronique : les « micros » étant indispensables pour la mise en œuvre des « nanos » ! A cette échelle, la physique classique ne s’applique plus et il faut appliquer la physique dite quantique.

Le Nanomonde : question d’échelle

Le nanomonde est le monde des objets, en comparaison au monde du vivant, dont la taille est environ 10 000 fois plus petite que l’épaisseur d’un cheveu et 100 fois plus petite que la molécule d’ADN. Dans ce monde, on est à l’échelle des atomes.
A l’échelle du nanomètre (le milliardième de mètre, soit 0,000 000 001, abrégé « nm »), certains phénomènes et effets sont inattendus, parfois fascinants.

Comment fabrique-t’on des produits à ce niveau de précisions ?

En copiant la nature ! C’est la voie ascendante; on part des atomes et des molécules, puis on les intègre pour créer des systèmes plus grands.
La voie descendante, quant à elle, est le socle de notre révolution technologique : l’ordinateur est le résultat le plus remarquable de cet effort de miniaturisation. On part du matériau (silicium issu du sable) que l’on découpe en tranches fines sur lesquelles on sculpte, on grave et on fabrique des centaines de puces dans « les salles blanches », un espace où le moindre grain de poussière compromet le bon fonctionnement du circuit !

De la micro à la nanoélectronique : transistor et circuit intégré (puce)

salle blanche

salle blanche

L’industrie de la microélectronique n’a cessé de produire des transistors de plus en plus

petits (« interrupteur » électrique) pour les intégrer dans des circuits de plus en plus puissants qui, en quelques décennies, ont conquis la plupart de nos objets quotidiens : éclairage LED, téléphone, automobile, carte bancaire… Depuis 30 ans, tous les 18 mois, la puce voit doubler le nombre de transistors sur sa surface, devient plus puissante et coûte de moins en moins cher : de la valeur d’une maison elle est passée à celle d’un… post-it !

Le saviez-vous ?

Un microprocesseur (système intégré) aujourd’hui contient plus d’1 milliard de transistors sur une plaquette de silicium.
A vous d’imaginer ce que contient votre ordinateur, smartphone, wii… bonnes découvertes !