ANR DARWIN : Booster la sélectivité chirale de la croissance des nanotubes par évolution dirigée

_{ANR DARWIN (2020-2024)}

Des progrès majeurs ont engendré une renaissance des nanotubes de carbone (NTC) pour la prochaine génération de transistors en microélectronique, transistors devant combiner une forte densité de courant et une faible consommation d’énergie.

Cependant, ces applications requièrent à la fois une densité et une pureté en NTC semi-conducteurs très élevées qui ne peuvent pas être atteintes conjointement avec les méthodes actuelles.

Pour répondre à ce double défi, le projet DARWIN propose d’explorer une approche disruptive d’évolution dirigée tirant parti des petites différences de propriétés entre NTC de différents types (métalliques ou semi-conducteurs) et chiralités, sur plusieurs cycles de croissance-mutation-sélection.

Le projet est constitué de trois étapes de difficulté graduelle :

• La première étape est d’élucider l’influence de la chiralité du NTC sur ses cinétiques de croissance et de gravure catalytiques en utilisant des méthodes avancées d’imagerie optique in situ, de MET à résolution atomique et de simulations numériques.
• La deuxième étape est de tester différents stimuli pour causer des changements de chiralité le long des NTC en cours de croissance, et d’étudier de manière statistique la relation entre chiralités finale et initiale.
• Enfin, la troisième étape est de combiner ces connaissances pour concevoir et optimiser des expériences d’évolution dirigée constituées de multiples cycles de croissance-mutation-gravure, et de caractériser quantitativement l’effet de ces traitements sur la sélectivité en chiralité et la pureté en NTC semi-conducteurs.