PNANO - PNANO : Nanosciences et nanotechnologies

Architecture d'émetteur microonde à nanotubes de carbone contrôlée optiquement – MOCCA

Résumé de soumission

Les senseurs RF/millimétriques de nouvelle génération, tels que requis pour les applications dans les domaines de sécurité aéronautique, de management de santé des systèmes embarqués, comme par exemple la vision synthétique augmentée devront posséder de performances accrues en termes de bande passante, de fréquence de fonctionnement, de miniaturisation et de consommation réduite. Le projet MOCCA vise à surmonter les performances des éléments essentiels intervenant dans des front-ends émission/réception microondes, par réalisation de fonctions RF/millimétriques à base de Nanotube de carbone (CNT).
Le projet MOCCA propose l'intégration des propriétés électriques et optiques de CNTs semi-conducteurs présents dans la structure d'un CNT-FET dans le but de démontrer des fonctionnalités haute fréquence, telles que l'amplification de signaux micro-ondes par la première réalisation d'amplificateur RF à base de CNTs sous contrôle optique interconnecté à l'émission de ces signaux par des nano antennes à base de CNT. Ces dispositifs découlent de l'expérience du consortium franco- singapourien pour le projet MOCCA dans la conception, la modélisation, la réalisation et la caractérisation de nano composants, bénéficiant du comportement semiconducteur des CNTs fournissant d'excellentes propriétés électriques telles que mobilité des porteurs, propriétés thermiques en termes de coefficient de dissipation thermique et propriétés optiques en terme de coefficient d'absorption dans les fenêtres spectrales industrielles allant de 0.8µm à 1.55µm. L'innovation scientifique est liée au contrôle optique d'un FET à base de CNTs, devant augmenter sa transconductance à l'état ON par photogénération de porteurs de charge à l'intérieur du canal à CNTs (photoconductivité), et devant ajouter un degré de liberté au niveau de la modulation du transport de ces porteurs, uniquement contrôlé par la tension de grille aujourd'hui, par une commande à une longueur d'onde centrée autour de 1.55 µm.
Ainsi, un contrôle optique ultrarapide du gain intrinsèque de ce transistor monté en amplificateur grâce à l'ajout de circuits d'adaptation en entrée et en sortie de ce composant, intégrés sur wafer de Si, est envisagé po r un fonctionnement à une fréquence centrale de 30 GHz pour les applications visées.
Enfin le projet MOCCA vise à la définition et à la réalisation de nouveaux modèles d'antennes à base de CNTs, prenant en compte les éléments d'interconnexion entre amplificateur et antenne, au niveau du couplage entre les éléments rayonnants et de leur nombre pour une mission efficace pour des applications allant du gigahertz au terahertz.
Le projet MOCCA validera sur un démonstrateur les performances du premier nano module d'antenne émission/réception hyperfréquence/millimétriques commandé optiquement.

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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