(Nano)électronique

Présentation

La nanoélectronique miniaturise les composants électroniques à l'échelle nanométrique, permettant des performances inédites. Au LN2, l’axe explore l'intégration de matériaux innovants comme les ferroélectriques et les couches bidimensionnelles (2D) pour créer des composants tels que les transistors, mémoires et capteurs de nouvelle génération. Ces composants sont ensuite assemblés en circuits pour aboutir à des démonstrations fonctionnelles et concrètes.

Les applications touchent des domaines cruciaux : l'intelligence artificielle embarquée, les dispositifs médicaux intelligents et les systèmes de communication avancés. À titre d’exemple, les équipes développent des puces neuromorphiques capables de traiter l'information directement au niveau du capteur (informatique de périphérie, « edge computing »), réduisant la consommation énergétique.

L’axe poursuit trois objectifs majeurs : intégrer des procédés de fabrication innovants en favorisant les approches écoresponsables (p. ex. auto-assemblage et matériaux bio-sources); développer des architectures a basse consommation énergétique pour minimiser l’empreinte environnementale de systèmes de traitement de l’information; et répondre aux enjeux sociétaux poses par le développement de nouvelles technologies.

Historique

Le LN2 s'est imposé comme un acteur incontournable de la nanoélectronique grâce à son approche intégrée unique, couvrant l'ensemble du spectre des matériaux aux systèmes. Notre laboratoire bénéficie d'infrastructures de pointe hébergées au 3iT et de partenariats stratégiques à l’international.

L’axe maîtrise le dépôt et l'intégration de matériaux ferroélectriques et de semi-conducteurs 2D, la conception de puces d’intelligence artificielle reconfigurables, ainsi que la modélisation multiphysique avancée. Cette excellence attire des collaborations avec des fondeurs microélectroniques majeurs et jeunes pousses en électronique.

Projets en cours

L'axe structure ses activités autour de trois domaines interconnectés. D'abord, l'interaction entre nanoélectronique et nanomatériaux explore l'intégration de matériaux émergents pour créer des composants révolutionnaires. Les équipes développent actuellement des mémoire non-volatile intégrée utilisant des matériaux ferroélectriques ou des oxides de transition.

Ensuite, les projets d'intégration hétérogène visent à combiner différentes technologies sur une même puce. Les équipes conçoivent des circuits d’intelligence artificielle pour l’informatique de périphérie (« edge computing »), permettant aux capteurs de traiter localement l'information. Cette approche réduit la latence et la consommation énergétique tout en améliorant la sécurité des données.

Enfin, en collaboration avec l'axe Impacts, usages et mise en société, l’axe étudie les implications éthiques de l’intelligence artificielle et développe des cadres pour une innovation responsable. Les impacts des recherches sont multiples : réduction de l'empreinte carbone de l'électronique grâce aux procédés verts, amélioration de l'autonomie des dispositifs portables et création de systèmes intelligents plus sécurisés.