Croissance assistée par champ électrique de nanotubes de carbone sous TEM environemental : applications comme source d'électrons et en nanomécanique – SOLITUBE

SOLITUBE vise à mieux comprendre et développer la croissance CVD assistée par champ électrique de nanotubes de carbone monoparois alignés (SWNT) de haute qualité cristalline pour des applications innovantes. Il est basé sur des études préliminaires, résolues en temps et réalisées dans un TEM environnemental, de la croissance de SWNT sur des micro-puces chauffantes. Les nanotubes présentent une excellente directivité et une parfaite rectitude interprétée comme une absence de défauts. Les expériences ETEM in-situ seront utilisées à la fois pour une étude paramétrique de la croissance des nanotubes (pression, température, champ électrique...) en vue d'applications spécifiques et pour mieux comprendre le mécanisme de nucléation sous champ à l'échelle atomique. La nucléation qui détermine la structure du nanotube synthétisé ajoutera un nouvel outil vers l'objectif du contrôle absolu de la structure des CNT, si important pour les applications. De nouvelles géométries de micropuces seront conçues et fabriquées pour différents aspects de la localisation et de la sélectivité de la croissance de SWNT. Les conditions de synthèse optimales pour les croissances localisées seront transposées à des synthèses sous MEB où sous émission de champ. Des SWNT localisés et individuels positionnés dans des dispositifs seront développés pour deux domaines d'application, les sources d'électrons et les oscillateurs nanomécaniques qui seront couplés dans ce projet. Nous utiliserons un système de détection opto-mécanique sous UHV pour explorer des sujets avancés en nano-mécanique. A terme, une meilleure localisation des catalyseurs déposés couplée à la synthèse sous champ électrique seront utilisées pour produire des cathodes à émission de champ axiales à haute densité de courant et des sources de courant pulsées. Un meilleur positionnement des nanotubes individuels de haute qualité ouvre de nouveaux paradigmes pour des dispositifs de nano électroniques sous vide et en nanomécaniques.