Dispositif moléculaire à 4 états – FOST

L'électronique moléculaire suscite un intérêt croissant, tant sur le plan fondamental que pour d'éventuelles applications en nanoélectronique.
Dans le premier cas, des molécules aux fonctions spécifiques peuvent être conçues par des chimistes ouvrant des perspectives de nouvelles expériences.
Dans le deuxième cas, des composants moléculaires sont envisagés en complément ou remplacement de l'électronique silicium, soit pour réaliser de nouvelles fonctions, soit comme alternatives plus simples et moins couteuses à des fonctions existantes.
Dans le cas particulier des mémoires, l'approche la plus commune, par analogie aux mémoires flash, est de stocker des charges dans des systèmes rédox. Nous proposons une alternative consistant à stocker l'information en jouant sur la conformation d'une molécule organique.
Une molécule peut en effet subir des changements de conformation en réponse à une excitation extérieure. Lorsque ces changements sont associés à des modifications de ses propriétés électroniques, cet effet peut être mis à profit pour la réalisation d'un switch ou d'une mémoire.
Dans ce projet nous proposons d'étendre ce concept de mémoire conformationnelle qui n'a fait l'objet que de très peu d'études en synthétisant des molécules sensibles à deux types de signaux : lumineux et chimiques. Une telle molécule formée de deux sous unités adressables, devrait présenter 4 états électroniques distincts (soit 2 bits), pouvant être utilisés pour implémenter des fonctions logiques à l'échelle d'une molécule.
Ce projet pluri-disciplinaire s'appuie sur 2 approches complémentaires:
-l'étude des relations conformation / propriétés électroniques des molécules (synthèse, caractérisation et modélisation)
-des mesures de conductance à différentes échelles, d'une molécule unique à une monocouche.
Le développement d'un nouveau type de mémoire moléculaire, au delà du challenge accadémique peut être une alternatives aux limites de miniaturisation des dispositifs à base de semi-conducteurs:
-la fonction développée, est intrinsèque à la molécule, et n'est donc pas modifiée par la réduction de taille d'un dispositif
-la stabilité temporelle du système proposé permet d'envisager la fabrication de mémoires non-volatiles
-l'intégration d'une fonction logique dans un composant unique devient possible en utilisant une molécule à 4 états