Câblage des jonctions

Une fois les jonctions isolées électriquement, la connexion électrique à l’électrode inférieure se réalise en grattant la résine dans un coin de l’échantillon pour révéler le permalloy en dessous, et en déposant un point de résine époxy à cet endroit. Le nombre de contacts disponibles sur les puces utilisées étant limité, on mesure la résistance des différentes jonctions pour déterminer lesquelles seront intéressantes à mesurer. Cette étape est réalisée à l’aide d’une testeuse sous pointe appliquant une tension de 20mV. On se concentre sur les contacts dont la résistance est comprise entre 500Ω et 1GΩ.

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L’échantillon est ensuite collé à une puce adaptée à nos appareils de mesure du transport. Les jonctions d’intérêt ayant été identifiées, celles-ci sont câblées à la puce entièrement à la main. Les contacts s’effectuent en déposant un point de résine époxy sur la jonction à câbler et sur un contact de la puce, puis en déposant un fil d’or pour les relier. L’intérêt de cette méthode par rapport à une câbleuse classique est que l’on n’impose pas de contrainte mécanique dans les jonctions lorsque l’on vient réaliser le contact électrique à leur sommet. Une fois l’échantillon collé à la puce et les jonctions liées aux différents contacts, on peut procéder aux mesures de transport. Une photographie de l’échantillon final est visible en Figure 3.13.

Figure 3.13 : Photographie de l’échantillon à la fin du processus de fabrication. Le substrat comprenant les jonctions est collé au milieu d’une puce, des fils liant le sommet des jonctions aux contacts de la puce.

Nous avons présenté dans cette troisième partie l’intégralité du processus de fabrication de nos dispositifs. En partant d’un substrat de silicium, on fait croître notre électrode inférieure par pulvérisation cathodique. Des nanocontacts sont formés dans une résine par l’une ou l’autre des méthodes de nanofabrication disponibles, la lithographie laser ou la nanoindentation. On procède en boite à gants à la récupération de la surface métallique ferromagnétique avant de la fonctionnaliser par une monocouche d’oligophényls. Sans rompre l’atmosphère inerte, on transfère nos échantillons vers un bâti de métallisation à partir duquel on dépose l’électrode supérieure par pulvérisation cathodique ou évaporation e-beam. Une étape de masquage de nos contacts et de gravure nous permet d’isoler les jonctions les unes des autres. La résistance de celles-ci est mesurée pour identifier les jonctions d’intérêt, qui sont finalement câblées manuellement sur une puce dédiée aux expériences de transport.

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