Description du projet
Amélioration du contrôle nanométrique des ions et des électrons grâce à la production et à la détection simultanées
De nombreuses applications reposent sur une miniaturisation extrême, ce qui exige de contrôler l’énergie, le nombre et l’emplacement des électrons ou des ions au niveau nanométrique. Le projet CITRON, financé par le CER, projette d’exploiter la production simultanée, la détection coïncidente et le contrôle rapide des ions et des électrons afin d’améliorer les propriétés des faisceaux d’ions et d’électrons. Plus précisément, l’équipe exploitera l’excitation laser d’espèces atomiques neutres pour la production simultanée d’ions et d’électrons avec détection en coïncidence, afin de réaliser des progrès décisifs dans les faisceaux d’ions et d’électrons monochromatiques et focalisés. Les travaux de CITRON permettront un contrôle à l’échelle nanométrique pour des applications en science des surfaces et des matériaux.
Objectif
Electron and Ion beams have become indispensable tools in surface and materials science. Many applications rely on extreme miniaturization, like in nanostructuring and doping, which imposes to control the energy, the number and the locations of electrons or ions at the nanometric level. The CITRON project aims at achieving breakthroughs in focused ion and electron beams, exploiting monochromaticity in the low-energy domain (eV-keV) to reach such a fine level of control of the sources of charged particles. In contrast with standard tools, the proposed developments rely on the ionization of a neutral atomic species and on the simultaneous production, detection and control of both the ion and the electron. Such a detection in coincidence yields correlated information on both particles that can be used to improve the beam properties, like the deterministic knowledge of the creation of the charged particles, and the correction of their trajectories in real time. Using this novel technique, which I have recently demonstrated the feasibility with my group, I propose to develop three innovative prototypes:
• 1) A focused ion beam using feedback control with unprecedented focused properties. I will used it to realize semiconductor circuit-editing at the (sub-)nm scale.
• 2) A deterministic source of (potentially) any type of ion for controlled implantation at the nm level. I will use it for on-demand doping of quantum devices.
• 3) A high-resolution electron-energy-loss microscope with precise knowledge of the electron energy and the position on the sample. I will use it to realize both imaging and vibrational spectroscopy for surface analysis.
The synergy between the three prototypes is based on atomic beam laser excitation to create a monoenergetic beam of charged particles, with energy and position controlled by correlation between oppositely charged particles. All will require dedicated optical columns designs and fast time and position sensitive detectors.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. La classification de ce projet a été validée par l’équipe qui en a la charge.
Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-ADG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
75794 Paris
France