Un nanogap créé avec la nouvelle méthode. Crédit :KTH
La prochaine génération d'électronique, ainsi que des diagnostics médicaux ultra-sensibles, pourrait dépendre de fissures à l'échelle atomique - ou nanogaps - dans les électrodes. Maintenant, Des chercheurs de l'Institut royal de technologie KTH de Suède ont mis au point une méthode qui pourrait ouvrir la voie à la production en série d'électrodes nanogap.
Les chercheurs de KTH ont publié une méthode évolutive utilisant des nanofissures pour créer des nanogaps qui ne sont larges que de quelques couches d'atomes.
Valentin Dubois, chercheur au Département Micro et Nanosystèmes de KTH, dit que la nouvelle méthode améliore les techniques établies pour réaliser des lacunes dans les matériaux conducteurs - dans ce cas, nitrure de titane (TiN).
« En utilisant notre méthode, nous n'avons pas besoin de modeler le matériau directement pour définir les nanogaps, " dit Dubois. " Au lieu de cela, ils surviennent automatiquement une fois que certains critères sont remplis. Ce que nous devons faire, c'est créer un motif autour de la zone où les espaces devraient être. Ce modèle dans la structure matérielle est sensiblement plus grand que les lacunes, et donc simple à créer."
La méthode, développé par Dubois et ses partenaires de recherche, Frank Niklaus et Göran Stemme, permet la production en série de réseaux de nanogap avec des largeurs d'espace définies individuellement, il dit.
Quoi de plus, pour la première fois, une méthode a été publiée qui prédit avec précision les caractéristiques des fissures. Dubois dit que cela permet de déterminer au départ quels seront les paramètres des nanogaps, de 100 nm à moins de 2 nm (moins de dix couches d'atomes) de large.
Un nanogap créé avec la nouvelle méthode. Crédit :KTH
Ces fissures de taille nanométrique dans un matériau à conductivité électrique peuvent être utilisées pour étudier les propriétés électriques de base des molécules, et comment les molécules interagissent avec la lumière.
« La capacité à créer des nanogaps de manière fiable et évolutive facilitera les avancées fondamentales de la détection moléculaire, plasmonique, et nanoélectronique, " dit Dubois.
Les nanogaps pourraient permettre de nouveaux types de microprocesseurs et rendre possible toute une gamme de biocapteurs. En diagnostic médical, par exemple, les nanogaps peuvent améliorer la détection de molécules marqueurs de maladies. Une lumière peut être projetée dans les interstices d'un matériau, améliorer le champ électromagnétique à l'intérieur et permettre aux signaux individuels d'une molécule de biomarqueur pris dans les lacunes de se démarquer. La présence d'une telle molécule serait indiquée par un changement dans la diffusion de la lumière.
Valentin Dubois dans le laboratoire Micro et Nanosystèmes du KTH à Stockholm.
Les nanogaps peuvent également être utilisés avec des microprocesseurs, leur permettant de devenir plus petits et plus rapides, et améliorer l'efficacité énergétique et la capacité de mémoire des appareils, dit Dubois.
Aussi, à des fins médicales, les nanogaps peuvent être utilisés comme composants de biocapteurs, tels que ceux utilisés pour le séquençage de l'ADN, il dit.
« Des applications comme celles-ci sont traditionnellement dans les soins de santé et la recherche médicale, mais aussi pour l'électronique dite portable, tels que des vêtements avec électronique intégrée, " il dit.
