Électronique moléculaire
1ère partie Fabrication d'électrodes métalliques
La méthode pour fabriquer des électrodes métalliques nanométriques consiste à créer un nanofil d'or par lithographie par faisceau d'électrons. On fait ensuite passer un courant électrique important a travers ce nanofil d'or qui provoque l'électromigration d'atomes d'or et donc la rupture du fil. On arrive ainsi a avoir des électrodes séparées de 1nm environ. Ces électrodes sont utilisées pour l'étude du transfert d'électrons dans des nanostructures fabriquées chimiquement telles que des nanocristaux. Par exemple, elle sont utilisées dans la fabrication du transistor à électron unique, application détaillée ultérieurement. Elles permettent aussi la caractérisation électrique de molécules individuelles et de nanocristaux. Ces expériences permettent d'avoir des vues internes détaillées de la dynamique des électrons. Ces réalisation rencontrent cependant un obstacle majeur : il est difficile de concevoir une interface fiable entre un circuit macroscopique habituel et les nanocircuits. Les mesures électriques pour étudier les nanostructures fabriquées chimiquement demandent des électrodes séparées par un interstice de l'ordre de grandeur de la nanostructure étudiée soit 1nm. Or la résolution actuelle des techniques de lithographie électronique est de 10nm. Pour pallier à ce problème, deux séries d'approches ont été développées. La première s'appuie le STM (scanning tunnelling microscopy) mais présente un manque de flexibilité électrique et mécanique et aboutit donc à une faible production. La deuxième tend à définir un intervalle de l'ordre du nanomètre entre les deux électrodes au moment même de leur fabrication. C'est cette méthode que nous allons expliquer ci-après.

I - Principe de la fabrication

La fabrication de ces électrodes est basée sur la rupture de fils nanométriques métalliques en utilisant l'électromigration des atomes de métalliques qui vient de leur grande mobilité dans un