L’analyse des processus internes des composants électroniques comme les semi-conducteurs et les cellules solaires, est essentielle pour améliorer leur efficacité. Une nouvelle méthode, qui ne nécessite pas l’utilisation de lasers, est en cours de développement, promettant une résolution spatiale et temporelle sans précédent.
La Professeure Nahid Talebi, spécialiste en Nanooptiques à l’Université de Kiel en Allemagne, développe une approche innovante pour l’analyse des processus dans les dispositifs et les matériaux électroniques. Son projet, intitulé «NanoBeam», a reçu un financement du Conseil Européen de la Recherche (ERC). Aujourd’hui, elle reçoit également une subvention ERC Proof-of-Concept pour son projet suivant, « UltraCoherentCL ».
« Nous voulons étudier des processus qui durent moins de cinq femtosecondes et qui se déroulent sur quelques nanomètres. Cela établit de nouvelles normes en matière de résolution spatiale et temporelle de la microscopie », explique la professeure de physique Nahid Talebi.
Une femtoseconde correspond à un billionième de seconde. C’est la vitesse à laquelle les électrons se déplacent dans un semi-conducteur, par exemple, ou à laquelle se produisent des phénomènes quantiques perturbateurs, qui posent un problème majeur dans le développement des ordinateurs quantiques.
Une source optique innovante
La Professeure Talebi utilise une nouvelle source optique pour simplifier la méthode d’analyse et la rendre accessible à un plus grand nombre de chercheurs.
« Notre méthode doit avant tout être conviviale et facile à intégrer dans les microscopes électroniques existants », précise-t-elle. « Les applications potentielles vont des semi-conducteurs et de la technologie quantique à la matière organique dans le domaine de la santé. »
Un élément central du concept de Nahid Talebi est une sorte de «nanosieve» qu’elle a développé au cours de nombreuses années de recherche, appelé « EDPHS » (source de photons pilotée par des électrons). Lorsqu’un faisceau d’électrons frappe cette structure métallique en forme de tamis, son motif de trous génère des impulsions lumineuses courtes ciblées.
Vers une application commerciale
Avec le financement de l’UE pour la preuve de concept, Nahid Talebi souhaite maintenant développer un dispositif d’analyse compact pour le commercialiser. Elle travaillera également avec des utilisateurs potentiels de divers domaines d’application.
« Notre approche offre des avantages significatifs par rapport à la microscopie actuelle et a le potentiel de vraiment changer la méthodologie », ajoute la chercheurse. « Avec son paysage de recherche interdisciplinaire et son fort accent sur les questions d’énergie et de santé, Schleswig-Holstein offre un environnement idéal pour appliquer cette idée à une large application. »
En synthèse
La nouvelle méthode d’analyse développée par la Professeure Talebi pourrait révolutionner l’étude des processus internes des composants électroniques. En éliminant le besoin de lasers et en offrant une résolution spatiale et temporelle sans précédent, cette approche pourrait ouvrir de nouvelles voies pour l’amélioration des semi-conducteurs et des cellules solaires.
Pour une meilleure compréhension
Qu’est-ce que le projet « NanoBeam » ?
Le projet «NanoBeam» est une initiative de recherche dirigée par la Professeure Nahid Talebi, qui vise à développer une nouvelle méthode d’analyse des processus internes des composants électroniques.
Qu’est-ce que la « nanosieve » ou « EDPHS » ?
La «nanosieve» ou « EDPHS » est une structure métallique en forme de tamis développée par la Professeure Talebi. Lorsqu’un faisceau d’électrons frappe cette structure, son motif de trous génère des impulsions lumineuses courtes ciblées.
Quels sont les avantages de cette nouvelle méthode d’analyse ?
Cette nouvelle méthode d’analyse offre une résolution spatiale et temporelle sans précédent, ce qui pourrait permettre une meilleure compréhension des processus internes des composants électroniques. De plus, elle est conçue pour être conviviale et facile à intégrer dans les microscopes électroniques existants.
Quels sont les domaines d’application potentiels de cette méthode ?
Les applications potentielles de cette méthode vont des semi-conducteurs et de la technologie quantique à la matière organique dans le domaine de la santé.
Qu’est-ce que la subvention ERC Proof-of-Concept ?
La subvention ERC Proof-of-Concept est un financement accordé par le Conseil Européen de la Recherche pour aider les chercheurs à développer leurs idées innovantes et à les transformer en produits ou services commercialisables.
Références
Légende illustration : Depuis 2019, Nahid Talebi est professeur de physique expérimentale et dirige le groupe de recherche « Nanooptics » à l’université de Kiel. Ses recherches portent notamment sur les interactions entre la lumière et les électrons. Crédit : © Julia Siekmann, Uni Kiel
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