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  • Physique des matériaux et Nanosciences

    ISEN Lille

    Le département Physique et Nanosciences de l’ISEN Lille mène des activités de recherche sur des thématiques possédant de fortes potentialités d’innovation et de ruptures technologiques dans les domaines de l’électronique, de l’optoélectronique et des nanotechnologies.

    Il regroupe des études expérimentales et théoriques sur la fabrication de nouveaux matériaux, notamment semi-conducteurs avec des dimensions de plus en plus réduites, la caractérisation multiphysique (mécanique, optique, électrique) des matériaux, la modélisation de leurs propriétés physiques et, enfin, le développement instrumental pour sonder la matière à l’échelle nanométrique et/ou avec une résolution temporelle très poussée.

    isen recherche labos

    Sur le plan théorique, les principales techniques utilisées sont la simulation multi-échelle, la dynamique moléculaire, et les calculs ab initio (DFT) et semi-empiriques (liaisons fortes) de la structure électronique et des propriétés optiques des nanostructures. Sur le plan expérimental, le département est fortement investi dans la plateforme de microscopies à  champ proche et dans l’activité d’épitaxie de semiconducteurs de l’IEMN. Il dispose par ailleurs d’un laser femtoseconde pour la génération d’impulsions acoustiques ultra courtes. Il bénéficie enfin des moyens importants de la centrale de technologie de l’IEMN (bâtis de croissance, caractérisations multiples d’échantillons, fabrication de dispositifs électroniques, …)

    laboratoire recherche

    Le département compte parmi ces membres permanents une majorité de chercheurs et ingénieurs CNRS. Il accueille une dizaine de doctorants et post-doctorants annuellement, qui intègrent ensuite des organismes nationaux de recherche et d’enseignement ou poursuivent dans l’industrie internationale de haute technologie.

    Recherche ingénieur

    Enfin, le département assure l’enseignement de la physique et des nanosciences à l’ISEN et contribue à l’enseignement du master MiNT de l’université de Lille 1.

    ISEN Toulon

    À Toulon, l’électronique moléculaire est une des voies prometteuses de la nanoélectronique se basant sur l’utilisation du potentiel d’auto-assemblage des molécules organiques et de leurs propriétés électroniques modulables par la chimie. C’est dans cette perspective que se placent les travaux menés à l’ISEN-Toulon au sein de l’équipe « Nanostructuration » de l’IM2NP UMR CNRS 7334, avec une ouverture récente vers le nano-photovoltaïque.

    Tout d’abord, nos travaux ont porté essentiellement sur la nanostructuration moléculaire à la surface du silicium pour servir de base à la réalisation de nanocomposants moléculaires hybrides compatibles avec la technologie silicium. Les molécules étudiées étaient des molécules terminées trichlorosilane déposées par auto-assemblage à partir d’une solution comprenant une seule ou deux espèces moléculaires pour obtenir des nanostructures par séparation de phases.

    Nos travaux se sont ensuite orientés plus spécifiquement vers les cellules mémoires, avec la réalisation d’une cellule mémoire compatible CMOS où notre contribution a porté sur une étude fondamentale du rôle joué par le lien molécule-électrode avec l’étude et la caractérisation des cellules mémoires organiques par microscopie à sondes locales.

    Nos activités de recherche ont ensuite été consacrées à de nouveaux sujets associés à l’auto-assemblage sur diverses surfaces (silicium, or,…) de molécules spécifiques telles que les macrocycles conjugués, les fullerènes C60, et les molécules « push-pull » pour le photovoltaïque. Toutes ces molécules ont un fort potentiel d’applications au sein de composants en particulier pour les cellules mémoires et pour le photovoltaïque organique.

    L’électronique (conception et’évaluation de nano-diélectriques moléculaires à haute permittivité sur germanium et semiconducteurs III-V pour transistors à haute fréquence )et le photovoltaïque (couches moléculaires et nanoparticules)  restent au cœur de nos activités de recherche actuelles.