Microsystèmes et nanotechnologies


CRISTAUX PHOTONIQUES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 350 mots

Les cristaux photoniques sont des nanostructures périodiques de matériaux qui ont sur la propagation des photons les mêmes effets que les cristaux usuels ont sur celle des électrons : certaines longueurs d'onde peuvent se propager tandis que d'autres non. Selon que la périodicité existe le long d'un, de deux ou de trois axes, on qualifie le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cristaux-photoniques/#i_0

IMAGERIE TÉRAHERTZ

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 1 432 mots
  •  • 1 média

Les rayonnements électromagnétiques dans la gamme de fréquence des térahertz ont des propriétés remarquables et en particulier un pouvoir pénétrant sélectif. Les nanotechnologies permettent de fabriquer des sources compactes et efficaces et des dispositifs de détection performants. Leurs applications sont multiples : imagerie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/imagerie-terahertz/#i_0

LED À NANOFILS

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 691 mots
  •  • 1 média

Les nanosciences – et leurs conséquences, les nanotechnologies – qui explorent les matériaux à l’échelle du nanomètre (le milliardième de mètre), connaissent des progrès rapides grâce à une importante mobilisation de chercheurs et de moyens au carrefour de la recherche fondamentale et des développements industriels. Une des caractéristiques […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/led-a-nanofils/#i_0

MICROÉLECTRONIQUE

  • Écrit par 
  • Claude WEISBUCH
  •  • 13 717 mots
  •  • 23 médias

Dans le chapitre « Les nouveaux effets physiques « quantiques » apparaissant en nanoélectronique »  : […] Le transistor à effet de champ :un composant à la physique « classique » Le courant traversant un transistor à effet de champ est dû à un grand nombre d'électrons qui suivent des trajectoires aléatoires et moyennées. Plus précisément, les transistors produits au début de ce xxi e siècle possèdent une grille de l'ordre de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microelectronique/8-les-nouveaux-effets-physiques-quantiques-apparaissant-en-nanoelectronique/

MICROROBOTS

  • Écrit par 
  • Philippe BIDAUD
  •  • 300 mots

D'une manière générale, on désigne par microrobots des systèmes qui, du fait des contraintes dimensionnelles qu'ils subissent, ne peuvent pas être conçus à l'aide des technologies classiques utilisées dans les robots macroscopiques, mais avec les microtechnologies voire les nanotechnologies . Les domaines d'application potentiels des microrobots […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microrobots/#i_0

MICROSYSTÈMES, technologie

  • Écrit par 
  • Daniel HAUDEN
  •  • 3 764 mots
  •  • 11 médias

Objets « intelligents » de petite dimension – leur taille varie du centimètre à la dizaine de micromètres (1 μm = 10—6 m) – les microsystèmes présentent une fonction bien identifiée et sont élaborés par des technologies de fabrication collectives, dites en « parallèle » (batch-processing), déjà bien […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/microsystemes-technologie/#i_0

NANOFIBRES PLASTIQUES HAUTEMENT CONDUCTRICES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 338 mots

L'utilisation des matériaux plastiques dans l'électronique miniaturisée ne cesse de progresser tant leurs caractéristiques propres sont bien adaptées à un certain nombre d'applications. S'affranchir des fils métalliques conducteurs d'électricité reste difficile malgré les potentialités des nanotubes de carbone qui restent toutefois onéreux et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanofibres-plastiques-hautement-conductrices/#i_0

NANOSOURCES DE COURANT

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 380 mots

Pour que la spintronique (l'électronique de spin , qui remplace la charge de l'électron par son état de spin comme messagère d'information) révolutionne vraiment l'électronique jusque dans ses applications journalières, on doit mettre au point des sources de courants qui resteront polarisés sur des distances non microscopiques et à des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanosources-de-courant/#i_0

NANOTECHNOLOGIES

  • Écrit par 
  • Claude WEISBUCH
  •  • 6 299 mots
  •  • 5 médias

Depuis le début des années 1990, le terme nanotechnologies – créé pour désigner les technologies capables d'élaborer des objets structurés à l'échelle du nanomètre (10–9 m, milliardième de mètre) – a envahi les journaux, les livres (y compris les romans), la télévision, et même le domaine publicitaire et le débat éthique. […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotechnologies/#i_0

NANOTECHNOLOGIES (enjeux et risques)

  • Écrit par 
  • Francelyne MARANO
  •  • 5 978 mots
  •  • 2 médias

L'augmentation rapide de l'utilisation des nanoparticules et nanotubes dans l'industrie pose de façon aiguë la question de l'exposition humaine et environnementale à ces nouveaux matériaux . D'après le rapport de 2006 de l'Agence française de sécurité sanitaire de l'environnement et du travail (A.F.S.S.E.T.), il y avait alors plus de 200 produits […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotechnologies-enjeux-et-risques/#i_0

NANOTUBES DE CARBONE

  • Écrit par 
  • Patrick BERNIER
  •  • 346 mots

Les nanotubes de carbone , découverts en 1991 par le chercheur japonais Sumio Iijima, font partie de la famille des systèmes carbonés parmi lesquels on trouve les fibres de carbone, les fullerènes , le graphite et le diamant . Un nanotube peut être visualisé comme un plan d'atomes de carbone (assemblés en hexagones, comme dans le graphite) enroulé […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotubes-de-carbone/#i_0

PRIX NOBEL DE CHIMIE 2016

  • Écrit par 
  • Jacques MADDALUNO
  •  • 1 124 mots
  •  • 3 médias

Le prix Nobel de chimie 2016 a été attribué au Français Jean-Pierre Sauvage, au Britannique James Fraser Stoddart et au Néerlandais Bernard Lucas Feringa pour leurs travaux sur la conception et la synthèse de machines moléculaires. Les machines moléculaires répondent à une question fondamentale : l’homme est-il capable de fabriquer des machines […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-chimie-2016/#i_0

TRANSISTOR À ATOME UNIQUE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 322 mots

Dans la course aux composants électroniques de plus en plus miniaturisés, la performance d'une équipe de physiciens australiens marque une étape qu'il sera difficile de dépasser. En effet, Michele Simmons et ses collaborateurs de l'université de Nouvelle-Galles du Sud à Sidney (Australie) viennent de réaliser le premier transistor à effet de champ […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/transistor-a-atome-unique/#i_0


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Microsystèmes : principe de la couche « sacrifiée »

Microsystèmes : principe de la couche « sacrifiée »

dessin

La dissolution chimique d'une couche intermédiaire de silice tendre (SiO2), dite couche sacrifiée, permet de libérer la partie mobile d'un microsystème. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microélectronique : fabrication d'un inverseur CMOS

Microélectronique : fabrication d'un inverseur CMOS

dessin

Quelques étapes des procédés technologiques de fabrication d'un inverseur CMOS (complementary metal oxide semiconductor). Celles-ci illustrent les innovations qui ont fait le succès de ces procédés : la fabrication collective, couche par couche, des composants et le réalignement... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microsystèmes : source et stockage d'énergie

Microsystèmes : source et stockage d'énergie

dessin

Principe de la source d'énergie électromécanique des montres-bracelets de dernière génération (modèle Seiko Kinetic). Le microsystème réalisé contient l'ensemble des fonctions du cadre en pointillé (microgénératrice, contrôle et gestion du courant, engrenages de multiplication du... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Pôle Minatec, Grenoble

Pôle Minatec, Grenoble

photographie

Dédié à la recherche fondamentale et appliquée sur les microtechnologies et les nanotechnologies, le pôle MinatecTM, qui rassemble, à Grenoble, plusieurs milliers de chercheurs et bénéficie d'un budget considérable, a été inauguré le 2 juin 2006. Mais, tant au cours de sa construction... 

Crédits : F. Pattou/ Conseil général de l'Isère

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Microélectronique : surface de la puce en technologie « ultime »

Microélectronique : surface de la puce en technologie « ultime »

tableau

Ce tableau montre la surface de la puce de silicium, en technologie « ultime » (vers 2015), nécessaire pour satisfaire les besoins en mémoire et la puissance de calcul de certaines applications. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microélectronique : loi de Moore

Microélectronique : loi de Moore

graphique

Évolution des circuits intégrés (microprocesseurs, mémoires DRAM et réseaux de portes logiques) depuis les années 1970, qui se matérialise par une augmentation exponentielle du nombre de bits pour les mémoires ou du nombre de transistors pour les microprocesseurs et les réseaux de portes... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microélectronique : mémoires et microprocesseurs

Microélectronique : mémoires et microprocesseurs

tableau

Évolution des mémoires et des microprocesseurs, selon le roadmap, la feuille de route de l'industrie des semiconducteurs (2001). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microélectronique : défis de la miniaturisation

Microélectronique : défis de la miniaturisation

tableau

Évolution attendue, à l'horizon 2014, des circuits intégrés imposée par une miniaturisation accrue. Celle-ci montre de nombreuses difficultés à partir de 2005 (constituant, selon les termes des industriels, le « mur de briques » ou red brick wall) pour atteindre les performances... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Ordinateur : architecture de von Neumann

Ordinateur : architecture de von Neumann

dessin

En a, principe de l'architecture de von Neumann, définie par ce mathématicien américain en 1945, sur laquelle repose encore le fonctionnement de l'ordinateur. Celle-ci repose sur quatre éléments : l'unité arithmétique, la mémoire d'instructions et de données, une unité de contrôle (qui... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microélectronique : facteurs de développement

Microélectronique : facteurs de développement

graphique

L'essor de la microélectronique est lié à quatre facteurs clés : l'intégration (nombre de transistors par puce), la réduction du coût des composants, le rendement de fabrication et la fiabilité. Chacun d'entre eux a progressé d'un facteur cent millions depuis les années 1960, période... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Nanotechnologies : tête de lecture d'un disque dur d'ordinateur

Nanotechnologies : tête de lecture d'un disque dur d'ordinateur

dessin

Tête de lecture d'un disque dur d'ordinateur. Grâce au champ magnétique induit par une bobine dans un circuit magnétique, l'élément d'écriture d'une tête de lecture d'un disque dur d'ordinateur va inscrire un domaine magnétique (dont la direction de l'aimantation représente le bit... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Nanotechnologies : cristaux photoniques

Nanotechnologies : cristaux photoniques

photographie

Exemples de structures nanophotoniques : les cristaux photoniques. L'opale est une pierre fine qui présente des reflets irisés liées à sa structure . empilement de nanosphères de silice naturelle (en a, à droite). En effet, la lumière se propageant dans cet édifice régulier va subir des… 

Crédits : a: A. Alden, About.com/ C. Sotomayor Torres, université de Wuppertal/ b: Laboratoire de phyisque dela matière condensée, CNRS

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Nanotechnologies : visualisation à l'échelle atomique

Nanotechnologies : visualisation à l'échelle atomique

photographie

Topographie d'une surface de silicium obtenue grâce au microscope à force atomique. Cet outil de visualisation à l'échelle de l'atome (l'image est obtenue en balayant la surface à étudier d'une pointe et en mesurant la distance pointe-surface) a permis de mieux comprendre la structure de la... 

Crédits : Naval Research Laboratory

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Nanotechnologies : l'approche moléculaire

Nanotechnologies : l'approche moléculaire

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Nanotube de carbone (en bleu) reposant sur des électrodes (en marron) en or. Cette image réalisée avec un microscope à force atomique montre la forme du nanotube, mais illustre en même temps la difficulté d'obtenir un contact intime entre ces deux structures (nanotube semblant «.flotter.»... 

Crédits : C. Dekker, Université de technologie, Delft

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Microsystèmes : principe de la couche « sacrifiée »

Microsystèmes : principe de la couche « sacrifiée »
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Microélectronique : fabrication d'un inverseur CMOS

Microélectronique : fabrication d'un inverseur CMOS
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microsystèmes : source et stockage d'énergie

Microsystèmes : source et stockage d'énergie
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Pôle Minatec, Grenoble

Pôle Minatec, Grenoble
Crédits : F. Pattou/ Conseil général de l'Isère

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Microélectronique : surface de la puce en technologie « ultime »

Microélectronique : surface de la puce en technologie « ultime »
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Microélectronique : loi de Moore

Microélectronique : loi de Moore
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microélectronique : mémoires et microprocesseurs

Microélectronique : mémoires et microprocesseurs
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microélectronique : défis de la miniaturisation

Microélectronique : défis de la miniaturisation
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Ordinateur : architecture de von Neumann

Ordinateur : architecture de von Neumann
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Microélectronique : facteurs de développement

Microélectronique : facteurs de développement
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Nanotechnologies : tête de lecture d'un disque dur d'ordinateur

Nanotechnologies : tête de lecture d'un disque dur d'ordinateur
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Nanotechnologies : cristaux photoniques

Nanotechnologies : cristaux photoniques
Crédits : a: A. Alden, About.com/ C. Sotomayor Torres, université de Wuppertal/ b: Laboratoire de phyisque dela matière condensée, CNRS

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Nanotechnologies : visualisation à l'échelle atomique

Nanotechnologies : visualisation à l'échelle atomique
Crédits : Naval Research Laboratory

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Nanotechnologies : l'approche moléculaire

Nanotechnologies : l'approche moléculaire
Crédits : C. Dekker, Université de technologie, Delft

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