Very Large Scale Integration Optomechanics: a cure for loneliness of NEMS resonators?
Maxime Hermouet
(1)
,
Marc Sansa
(1)
,
Martial Defoort
(1)
,
Louise Banniard
(1)
,
Sergio Dominauez-Medina
(2)
,
Shawn Fostner
(1)
,
Ujwol Palanchoke
(3)
,
Alexandre Fafin
(1)
,
Marc Gély
(1)
,
Louis Hutin
(1)
,
Christophe Plantier
(1)
,
Emmanuel Rolland
(1)
,
Claude Tabone
(1)
,
Giulia Usai
(1)
,
Thomas Ernst
(1)
,
Patrick Villard
(4)
,
Gérard Billiot
(1)
,
Paul Mattei
(1)
,
Guillaume Nonglaton
(1)
,
Caroline Fontelaye
(1)
,
Charlie Barrois
(1)
,
Olivier Castany
(5)
,
Eduardo Gil Santos
(6)
,
Pierre Allain
(7, 6)
,
Emeline Vernhes
(8)
,
Pascale Boulanger
(8)
,
Ariel Brenac
(9)
,
Christophe D. Masselon
(10)
,
Ivan Favero
(7, 6)
,
Thomas Alava
(1)
,
Guillaume Jourdan
(11)
,
Sebastien Hentz
(12)
1
CEA-LETI -
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information
2 BGE - UMR S1038 - Laboratoire de Biologie à Grande Échelle
3 IM2NP - Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence
4 DSYS - Département Systèmes
5 DOPT - Département d'Optronique
6 UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7
7 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
8 I2BC - Institut de Biologie Intégrative de la Cellule
9 SPINTEC - SPINtronique et TEchnologie des Composants
10 EDyP - Etude de la dynamique des protéomes
11 DIHS - Département Intégration Hétérogène sur Silicium
12 D2NT - Département Nanotec
2 BGE - UMR S1038 - Laboratoire de Biologie à Grande Échelle
3 IM2NP - Institut des Matériaux, de Microélectronique et des Nanosciences de Provence
4 DSYS - Département Systèmes
5 DOPT - Département d'Optronique
6 UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7
7 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
8 I2BC - Institut de Biologie Intégrative de la Cellule
9 SPINTEC - SPINtronique et TEchnologie des Composants
10 EDyP - Etude de la dynamique des protéomes
11 DIHS - Département Intégration Hétérogène sur Silicium
12 D2NT - Département Nanotec
Marc Sansa
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1025229
- IdHAL : marc-sansa
Martial Defoort
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740747
- IdHAL : martial-defoort
- ORCID : 0000-0002-0708-7802
Louise Banniard
- Fonction : Auteur
- PersonId : 795631
- ORCID : 0000-0003-3057-2539
Alexandre Fafin
- Fonction : Auteur
- PersonId : 9130
- IdHAL : alexandre-fafin
- IdRef : 185176267
Guillaume Nonglaton
- Fonction : Auteur
- PersonId : 976675
Emeline Vernhes
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1248824
- IdHAL : emeline-vernhes
- ORCID : 0000-0002-6662-5324
Pascale Boulanger
- Fonction : Auteur
- PersonId : 742470
- IdHAL : pascale-boulanger
- ORCID : 0000-0003-4912-5392
Christophe D. Masselon
- Fonction : Auteur
- PersonId : 173519
- IdHAL : christophe-masselon
- ORCID : 0000-0003-0117-2480
- IdRef : 180969331
Ivan Favero
- Fonction : Auteur
- PersonId : 755493
- ORCID : 0000-0002-5955-7925
- IdRef : 110108140
Guillaume Jourdan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 751481
- IdHAL : guillaume-jourdan
- ORCID : 0000-0002-0944-8640
- IdRef : 128021683
Résumé
The first Very Large Scale Integration process with variable shape beam lithography for optomechanical devices is presented. State of the art performance was obtained with silicon microdisk resonators showing 1 million optical quality factors and 10 -17 m.Hz (-1/2) displacement resolution. Single-particle mass spectrometry could be performed with these optomechanical resonators in vacuum. The devices retained high performance when directly immersed in liquid media, allowing for biosensing experiments. These results open the door to large, dense arrays of optomechanical sensors.