Brevet FR2921192A1 — publié le 20090320

LENTILLE A IMMERSION SOLIDE ET PROCEDE DE REALISATION ASSOCIE. Le domaine de l'invention est celui des lentilles à immersion permettant l'écriture ou la lecture d'informations optiques à des tailles submicroniques. La possibilité de focaliser une onde électromagnétique sur des zones de très petites dimensions présente, depuis toujours, des applications dans des domaines très variés. On citera la microscopie, la réalisation de capteurs ou de détecteurs optiques, la réalisation de systèmes optiques d'écriture et/ou de lecture de données sur un média d'enregistrement, et plus généralement toutes les applications où la lumière est utilisée pour sonder ou modifier localement une zone de focalisation ou le matériel qui s'y trouve. De plus, la course à la miniaturisation des dispositifs et des systèmes, ainsi que l'avènement des nanosciences et des nanotechnologies, requiert un accroissement des capacités de focalisation des sondes optiques sur des dimensions de plus en plus petites. Cependant, la focalisation d'une onde électromagnétique par un système optique en champ lointain classique est normalement limitée par le critère de Rayleigh à un rayon r égal à X/2n.sin0, où r est la taille du foyer de focalisation, la longueur d'onde de l'onde électromagnétique, n l'indice optique du matériau dans lequel se propage ladite onde, et 0 l'angle maximal d'ouverture du système de lentille assurant la focalisation. Pour focaliser une onde sur des rayons les plus réduits possibles, plusieurs voies sont généralement suivies. La première consiste à augmenter au maximum l'ouverture numérique NA égale à n.sin O. Ceci se fait soit par immersion dans un liquide de haut indice optique, soit par immersion dans un matériau solide également de haut indice grâce à une lentille hémisphérique ou super hémisphérique. Ces lentilles sont dites à immersion solide et sont encore appelées � SIL �, acronyme de � Solid Immersion Lens �, leur foyer de focalisation se trouvant dans le plan de l'hémisphère ou du super hémisphère. Pratiquement, ces techniques permettent de focaliser la lumière sur un foyer plus petit d'un facteur n ou n2 qu'un système classique en conservant une transmission proche de 100%, le facteur étant fonction de la forme de la lentille. La limitation de cette technique est liée à l'indice optique du matériau qui n'excède pas quelques unités. La seconde voie possible consiste à concentrer ce champ par les méthodes dites de champ proche optique. Celles-ci exploitent la localisation naturelle du champ électromagnétique à proximité immédiate d'un nano-objet sous forme d'un champ non-propagatif dû à la diffraction. On entend par nano-objet un objet dont au moins une des dimensions n'excède pas quelques dizaines de nanomètres. La géométrie, la distribution spatiale de ce champ et son amplitude sont déterminées d'une part, par la nature, la géométrie et la taille du nano-objet, et d'autre part, par les caractéristiques de polarisation et de longueur d'onde de la lumière diffractée. Le fonctionnement est le suivant : une onde incidente est envoyée sur un nanoobjet qui diffracte cette onde, sa taille étant petite devant la longueur d'onde. Le champ résultant possède une composante propagative classique et une composante non propagative qui reste localisée à proximité du nano-objet et appelée champ proche. Ce champ proche peut ensuite être modifié par un second objet, également de faible dimension devant la longueur d'onde. La modification est soit une diffraction, soit une diffusion, soit une modulation du champ. De nombreuses applications utilisent la génération et la détection de ce champ localisé pour l'écriture de points mémoire, la caractérisation, l'excitation et la détection d'objets, généralement de dimensions nanométriques localisés spatialement dans ce champ proche créé par le premier nano-objet, la microscopie dite de champ proche, ...Deux types de nano-objets sont utilisés en pratique pour générer le champ localisé. Le premier est un trou nanométrique dans un écran opaque généralement métallique. Celui-ci peut être réalisé en géométrie planaire ou dans un revêtement métallique sur un support diélectrique comme une fibre optique ou un guide d'onde. Dans cette géométrie, la taille du foyer ne dépend que de la taille du trou. On utilise le champ proche généré en transmission par ces trous de manière à s'affranchir au mieux de l'onde incidente, ce qui offre un bon rapport signal sur bruit. Dans le cas des écrans métalliques, l'effet d'exaltation par couplage aux modes de plasmon peut également être mis à profit pour augmenter encore le rapport signal sur bruit entre le champ local et le champ propagatif. Les principales limitations de cette approche viennent d'une part, de la faible transmission obtenue qui est proportionnelle au facteur (a/X)4 où a est le diamètre du trou, et d'autre part de la profondeur de pénétration de l'onde lumineuse dans le matériau opaque qui constitue l'écran et qui est liée à l'épaisseur de peau dans les métaux. Théoriquement, la résolution est limitée à environ 15 à 20 nm. Ce type de structure a été abondamment utilisé, par exemple, pour les applications de type microscopie optique en champ proche dites à ouverture. Les techniques de réalisation de ces pointes à base de fibres optiques ne sont généralement pas compatibles des procédés de la microélectronique standard et ces pointes sont donc peu reproductibles. Pour remédier à cela, certains procédés standards ont été proposés. On se reportera, en particulier, à l'article de P. N. Minh et al. paru dans Review of Scientific Instruments - Vol. 71, 3111 (2000). Cependant, la dimension de l'ouverture nanométrique dans l'écran n'est pas maîtrisée à mieux que 50 nm. La deuxième voie consiste à utiliser un nano-objet unique de géométrie définie comme une nano-sphère, un nano-disque ou un paraboloïde ayant au moins une dimension confinée pour concentrer le champ à proximité de celle-ci. Dans cette approche, l'effet de peau n'est pas une limitation et le champ peut être potentiellement confiné sur de très petites dimensions. De même, la transmission n'est généralement plus un problème quand on considère cette approche. En revanche, il est nécessaire d'extraire le signal venant du champ confiné du signal incident. Ceci se fait par des techniques de modulation qui impliquent soit la manipulation physique de ces nano-objets souvent difficile, soit l'exploitation de l'effet d'exaltation via les modes de plasmon de surface pour les structures métalliques. Cette géométrie est abondamment utilisée pour la réalisation de capteurs ou de détecteurs et pour la microscopie optique en champ proche dite sans ouverture. La manipulation des nano-objets uniques 0-dimensionnels reste néanmoins difficile et en pratique, les objets nanométriques ayant au moins une dimension macroscopique sont plus souvent utilisés. Afin de combiner les avantages des approches avec et sans ouverture 35 de manière à conserver la résolution ultime avec un rapport signal sur bruit favorable, il est connu d'adjoindre un nano-objet à une nano-ouverture. On citera, à cet égard, l'article de T. H. Taminiau et al., paru dans Nano Letters Vol. 7, 28 (2007) intitulé "X/4 resonance of an optical monopole antenna probed by single molecule fluorescence". Dans ce cas, une antenne métallique est rapportée sur une pointe dite � SNOM �, acronyme de � Scanning Near-field Optical Microscope �, ou � NSOM �, acronyme de � Near-field Scanning Optical Microscope �, à ouverture classique par des techniques de faisceau d'ion focalisé. Les limitations de cette structure sont multiples. Premièrement, la transmission de la pointe optique � SNOM � classique reste faible comme dans le cas des pointes à ouverture précédemment évoquées. Deuxièmement, le nano-objet qui sert d'antenne est réalisé par gravure du masque métallique sous faisceau d'ions focalisé. Ces techniques de réalisation sont difficilement exploitables pour une réalisation en parallèle de ces têtes de focalisation avec des techniques de production de masse. Il est également connu d'utiliser des lentilles � SIL � pour générer une excitation ou collection en champ proche de type ouverture, tout en conservant une transmission proche de 100%. La génération d'ondes évanescentes au foyer de la lentille � SIL � est alors liée à la réflexion totale interne à l'interface plane de la lentille due à sa géométrie. Ceci a été abondamment mis à profit pour des applications : • de type microscopie, on se reportera à la publication de S. M. Mansfield et al., parue dans Applied Physics Letters vol. 57, 25 2615 (1990) ; • de type enregistrement optique, voir du même auteur, Optics Letters 18, 305 (1993) ; • ou encore photolithographie, voir l'article de L. P. Ghislain et al., Applied Physics Letters74, 501 (1999). 30 De telles lentilles � SIL � ont également été associées à une pointe pyramidale ou conique. Ces solutions sont décrites dans le brevet US 6 441 359. Cette pointe est réalisée du coté du foyer de la lentille, permettant de balayer cette lentille à proximité de l'échantillon mesuré, sur une distance proche de la longueur d'onde. De telles pointes présentent un rayon de 35 courbure typique de 500 nm et sont réalisées dans le même matériau que celui constituant le � SIL �. Il est également connu d'adjoindre à cette pointe un revêtement métallique percé d'un trou nanométrique servant à limiter la taille du foyer. L'inconvénient principal de ces pointes vient de leur facteur de forme peu élevé, l'angle ouverture au sommet est typiquement de 65 degrés afin de conserver l'effet de focalisation. Cet angle est très défavorable pour obtenir une bonne résolution topographique en applications de type microscopie en champ proche. Ces pointes peuvent comporter un revêtement métallique mais elles souffrent alors des mêmes limites que les pointes � SNOM � à ouvertures classiques précédemment décrites. L'idée de la présente invention est d'utiliser un nano-objet dit 1 D tel un nanofil semi-conducteur, un nanotube de carbone, un nano-pilier unique au foyer d'une � SIL � comme pointe à haut facteur de forme d'une part et comme antenne pour augmenter la résolution optique d'autre part. Le couplage du nano-objet avec le monde macroscopique est assuré par la lentille à immersion solide au foyer de laquelle est positionné ce nano-objet 1 D. Plus précisément, l'invention a pour objet une lentille à immersion solide pour applications optiques, comportant un secteur sphérique limité par une surface plane, caractérisé en ce que un objet de dimensions nanométriques est disposé sur la surface plane, au foyer de ladite lentille à immersion solide. Avantageusement, une couche opaque à la lumière comportant une ouverture centrale de dimensions nanométriques est disposée sur la surface plane, ladite ouverture étant centrée sur le foyer de la lentille à immersion solide. L'objet peut être un fil ou un tube de forme cylindrique dont les génératrices sont perpendiculaires à la surface plane, le fil peut être en silicium, peut comporter à son extrémité libre une nanoparticule en or. Il peut également être en oxyde de zinc ou en nitrure de gallium ou être un fullerène tubulaire. Avantageusement, le secteur sphérique est en matériau à fort indice de réfraction. L'invention concerne également un dispositif optique comprenant 35 une lentille optique selon les dispositions précédentes, le dispositif comprenant alors soit des moyens de génération d'une onde électromagnétique agencés de façon à exciter l'objet de dimensions nanométriques, soit des moyens de détection d'une onde électromagnétique localisée au niveau de l'objet de dimensions nanométriques. Avantageusement, les lentilles sont organisées en matrice comportant plusieurs lignes de colonnes, chaque colonne comportant plusieurs lentilles. Avantageusement, la lentille est réalisée par des techniques de lithographie et le procédé comporte au moins une première étape de réalisation qui peut être effectuée de deux façons différentes. Dans un premier mode de réalisation, on dépose : • Sur un substrat d'un premier matériau, une première couche d'un second matériau différent du premier matériau apte à être gravé de façon isotrope ; • une seconde couche d'un troisième matériau comportant une ouverture de dimensions nanométriques. Dans un second mode de réalisation, on dépose sur un substrat d'un premier matériau apte à être gravé de façon isotrope, une seconde couche d'un troisième matériau comportant une ouverture de dimensions nanométriques. Avantageusement, le procédé comporte au moins les étapes suivantes : • Etape 2 : réalisation à travers l'ouverture de la seconde couche d'une cavité dans le substrat ou la première couche de forme sensiblement hémisphérique par oxydation ou gravure isotrope ; • Etape 3 : réalisation d'un dépôt d'un quatrième matériau dans la cavité hémisphérique de façon à former un secteur sphérique ; • Etape 4 : suppression sur la seconde face du substrat de la partie du substrat recouvrant le secteur sphérique de façon à le dégager; • Etape 5 : réalisation d'un objet de dimensions nanométriques dans ou sur la première couche, au centre de l'ouverture de la seconde couche. Avantageusement, la première étape est suivie d'une étape 1 bis de réalisation d'un nano-pilier centré sur l'ouverture de la seconde couche et l'étape 5 consiste à réaliser l'objet de dimensions nanométriques à partir de ce nanopilier. Avantageusement, l'étape 5 est suivie d'une étape 5bis de croissance d'une couche d'un cinquième matériau sur l'objet de dimensions nanométriques. Avantageusement, l'étape 5 est suivie d'une étape 6 de réalisation d'une couche opaque à la lumière épargnant l'objet de dimensions 10 nanométriques. Avantageusement, le troisième matériau est un matériau opaque à la lumière. Avantageusement, le premier matériau est du silicium, le second matériau est du silicium ou de l'oxyde de silicium, le troisième matériau est 15 de l'oxyde de silicium ou du nitrure de silicium et le quatrième matériau est un matériau à fort indice de réfraction comme de l'oxyde de silicium ou de l'oxyde de hafnium. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages 20 apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles : La figure 1 représente une vue d'une lentille selon l'invention. Les figures 2 à 7 représentent les différentes étapes d'un premier procédé de réalisation d'une lentille selon l'invention. 25 La figures 8 représente la première étape d'un second procédé de réalisation d'une lentille selon l'invention. La figure 1 représente une vue en coupe d'une lentille à immersion solide selon l'invention. Elle comprend essentiellement : 30 • un secteur sphérique 1 limité par une surface plane 11. Ce secteur constitue une structure de focalisation de type lentille à immersion solide apte à focaliser un faisceau lumineux incident sur une zone de la structure, appelée zone focale ou foyer 12. Cette lentille peut être réalisée en silice. Cette lentille peut être réalisée en géométrie planaire par des techniques de lithographie, permettant son intégration en parallèle ; • un objet de dimensions nanométriques 2 appelé nano-objet et disposé sur la surface plane 11, au foyer de ladite lentille à immersion solide. Ce nano-objet peut servir de pointe à haut facteur de forme pour les applications dans lesquelles l'ensemble comprenant la lentille à immersion solide et le nano-objet est scanné en champ proche d'un échantillon afin d'en mener l'analyse ou d'en modifier la nature. Ces nanoobjets 1 D à haut facteur de forme, nanofils et nanotubes, sont utilisés comme pointes � AFM � haute résolution, � AFM � étant l'acronyme de � Atomic Force Microscopy �. On peut, par conséquent, utiliser la lentille selon l'invention, comme pointe multifonctions dans des applications soit AFM, soit � SNOM� et éventuellement � STM �, acronyme de � Scanning Tunneling Microscopy �. Dans l'application � SNOM �, le nano-objet 2 peut : • être excité par le faisceau lumineux issu de la SIL dans la zone focale, à transmettre ce signal vers son extrémité opposée et/ou à induire des effets d'exaltation et de localisation spatiale du champ capables de modifier ou sonder localement son environnement. On peut alors l'utiliser, par exemple, pour des fonctions d'écriture d'un media ou d'excitation de molécules, ... ; • ou détecter un champ électromagnétique localisé et transmettre ce signal à travers sa structure vers le monde macroscopique. 25 Le nano-objet 2 est choisi parmi une ou plusieurs molécules, un ou plusieurs agrégats, un ou plusieurs nanofils, un ou plusieurs nanotubes ou fullerènes, qu'ils soient organiques ou inorganiques, métalliques ou semi- conducteurs ou isolants et pouvant être � fonctionnalisés � ou non, dopés ou 30 non, recouvert d'un revêtement supplémentaire ou non. Ce revêtement peut être métallique. On entend par � fonctionnalisation � la capacité de modifier le nano- objet pour lui donner une fonction particulière. Dans le cas des fullerènes, cette fonctionnalisation peut être faite à l'intérieur ou à l'extérieur de la cage de carbone. Dans le cas des nanofils, la nanoparticule de 35 catalyseur métallique à l'extrémité du nanofil, nécessaire à la phase de croissance peut servir de nano-objet, déporté et positionné dans le foyer de la lentille de façon contrôlée pendant l'étape de croissance. Ainsi, la nature du nano-objet permet de modifier la nature du signal exploitable en fonction de l'application recherchée. A titre d'exemples non limitatifs, • Si le nano-objet est un nanofil en silicium, la présence d'une nanoparticule de catalyseur en or à l'extrémité du fil permet la génération d'un plasmon qui concentre le champ à quelques nanomètres seulement de la nanoparticule. Dans ce cas, le contrôle de la croissance du fil permet de positionner et de manipuler le résonateur plasmon aisément ; • Si le nano-objet est un nanofil en ZnO ou en GaN, la luminescence guidée dans le nanofil peut être utilisée ; • Si le nano-objet est un nanotube de carbone ou fullerène, la possibilité de fonctionnaliser l'intérieur du tube avec une molécule unique peut être exploitée. Dans le cas de la figure 1, une couche opaque 3 au faisceau lumineux est disposée contre la face de la structure comportant la zone focale. Elle est munie d'un trou nanométrique 31 de dimension inférieure à celle de la zone focale 12 de la lentille afin de réduire la zone focale de la lentille. Avantageusement, l'ouverture de la couche opaque est auto-alignée avec la zone focale. Par ailleurs, cette couche est monocouche ou multicouches selon les applications visées. La � SIL � sert dans ce cas à augmenter la transmission à travers le trou. Le masque métallique troué sert également à aligner le champ électrique avec l'axe du nanofil. Le nano-objet est situé dans l'ouverture de la couche opaque et sur la zone focale de la structure de focalisation. La lentille à immersion solide selon l'invention est reliée à des moyens d'excitation et d'utilisation de la réponse du nano-objet. Ses moyens ne sont pas représentés sur la figure 1. Ses moyens d'utilisation peuvent être : • des moyens de traitement permettant d'utiliser la réponse du nano-objet pour le caractériser, ou pour caractériser le couplage de cette réponse avec un autre objet à proximité dans une fonction de type capteur ; • des moyens d'écriture permettant d'utiliser la réponse du nanoobjet pour modifier localement une couche notamment d'enregistrement ou lithographique ; • des moyens de lecture permettant d'utiliser la réponse du nanoobjet pour sonder localement l'état d'une couche d'enregistrement ou de cartographier une réponse locale sur un échantillon d'intérêt ou une couche de lithographie insolée. Il peut-être avantageux d'utiliser de façon matricielle des dispositifs selon l'invention, en particulier pour écrire sur un milieu d'enregistrement ou lithographique ou utiliser de façon simultanée plusieurs capteurs. La réalisation de la structure d'adressage � SIL � avec son écran métallique troué et son nano-objet est réalisable de façon parallèle avec des techniques de micro-électronique standard. Ces techniques sont très reproductibles et permettent la production de masse de têtes de lecture /écriture multiples. Ce type de tête combine les avantages des sondes à ouverture et sans ouverture en termes de rapport signal sur bruit et de résolution tout en assurant une transmission importante grâce à la lentille. Ces têtes assurent une diversité de fonctions au travers des divers nanoobjets positionnés au foyer de la � SIL �. A titre de premier exemple, les étapes d'un procédé de réalisation d'une lentille selon l'invention, typiques de l'industrie microélectronique, sont détaillées sur les figures 2 à 7. Ces figures représentent des vues en coupe de la lentille au cours des différentes étapes de sa réalisation. • Dans une première étape illustrée en figures 2 et 3, on réalise sur une première face d'un substrat 100 d'un premier matériau un empilement comprenant : o une première couche 101 d'un second matériau apte à être gravé de façon isotrope. Il est à noter que cette couche aurait pu être le substrat 100 lui même. o une seconde couche 102 formée par au moins un troisième matériau. Cette seconde couche doit être à la fois opaque à la lumière et résistante à la gravure isotrope de la couche inférieure. Bien entendu, on peut remplacer cette couche unique par un empilement de couches pour obtenir les effets souhaités ; o On réalise ensuite dans cette seconde couche une ouverture de dimensions nanométriques 103. L'ouverture a un diamètre de dimension inférieure à celles de la structure de focalisation à réaliser ; Le premier matériau peut être du silicium, le second matériau peut être du silicium ou de l'oxyde de silicium et le troisième matériau peut être, en fonction des sous-couches, du nitrure de silicium, de l'oxyde de silicium et un métal comme, par exemple, l'or ou le platine. 15 • Dans une seconde étape illustrée en figure 4, on réalise à travers l'ouverture de la seconde couche une cavité 106 dans le substrat de forme sensiblement hémisphérique par gravure isotrope. On obtient ainsi un auto alignement de la zone focale par rapport à l'ouverture 103 ; 20 • Dans une troisième étape illustrée en figure 5, on réalise un premier dépôt conforme 107 d'un quatrième matériau qui peut être du nitrure de silicium puis on dépose une couche épaisse 108 d'un matériau à fort indice optique tel que l'oxyde de silicium ou l'oxyde d'hafnium dans la cavité hémisphérique de 25 façon à former le secteur sphérique de la lentille à immersion. On réalise alors une seconde � planarisation � sur ce dernier dépôt ; • Dans une quatrième étape illustrée en figure 6, on supprime, par gravure anisotrope sur la face arrière du substrat, la partie 30 du substrat recouvrant le secteur sphérique 108 de façon à le dégager; • Dans une cinquième étape illustrée en figure 7, on réalise un objet 109 de dimensions nanométriques au centre de l'ouverture de la seconde couche. Cette étape peut être suivie 35 d'une phase de croissance d'un nano-objet à forme fortement 10 anisotrope tel que un nanofil ou un nanotube de carbone dans l'ouverture sur la zone focale. A titre de second exemple, les étapes d'un second procédé de 5 réalisation d'une lentille selon l'invention sont détaillées ci-dessous. Ce procédé est une variante du précédent et comprend également cinq étapes de réalisation. • Durant la première étape du procédé précédent, on réalise en plus dans le troisième matériau un nano-pilier 104 centré sur 10 l'ouverture de la seconde couche comme illustré en figure 8. L'ouverture a un diamètre de dimension inférieure à celles de la structure de focalisation à réaliser. Enfin, on dépose une couche sacrificielle sur la seconde couche et on réalise une � planarisation � sur cette couche; 15 • Les étapes 2, 3 et 4 sont sensiblement identiques aux étapes correspondantes du procédé précédent ; • Dans une cinquième étape, on réalise un nano-objet dans l'ouverture sur la zone focale à partir d'une phase de croissance en utilisant le nano-pilier réalisé au cours de la 20 première étape comme support. Cette variante est avantageuse quand il est nécessaire d'avoir une matrice cristalline pour la réalisation du nano-objet. REVENDICATIONS 1. Lentille à immersion solide pour applications optiques, comportant un secteur sphérique (1) limité par une surface plane (11), caractérisée en ce qu'un objet (2) dont au moins une dimension est nanométrique est disposé sur la surface plane (11), au foyer de ladite lentille à immersion solide. 2. Lentille à immersion solide selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une couche (3) opaque à la lumière comportant une ouverture centrale (31) de dimensions nanométriques est disposée sur la surface plane (11), ladite ouverture étant centrée sur le foyer de la lentille à immersion solide. 3. Lentille à immersion solide selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'objet (2) est un fil ou un tube de forme cylindrique dont les génératrices sont perpendiculaires à la surface plane. 4. Lentille à immersion solide selon la revendication 3, caractérisée en ce que le fil est un semi-conducteur. 5. Lentille à immersion solide selon la revendication 3, caractérisée en ce que le fil est en silicium. 6. Lentille à immersion solide selon la revendication 5, caractérisée en ce que le fil comporte à son extrémité libre une nanoparticule en or. 7. Lentille à immersion solide selon la revendication 3, caractérisée en ce que le fil est en oxyde de zinc ou en nitrure de gallium. 8. Lentille à immersion solide selon la revendication 3, 35 caractérisée en ce que le tube est un fullerène tubulaire. 25 30 9. Lentille à immersion solide selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le secteur sphérique (1) est en matériau d'indice de réfraction supérieur à 1. 10. Lentille à immersion solide selon la revendication 9, caractérisée en ce que le secteur sphérique (1) est en oxyde de silicium. 11. Lentille à immersion solide selon la revendication 9, 10 caractérisée en ce que le secteur sphérique (1) est en oxyde d'hafnium. 12. Dispositif optique comprenant une lentille optique selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens de génération d'une onde électromagnétique agencés de façon à 15 exciter l'objet de dimensions nanométriques. 13. Dispositif optique comprenant une lentille optique selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens de détection d'une onde électro-magnétique localisée au niveau de 20 l'objet de dimensions nanométriques. 14. Dispositif optique comprenant des lentilles optiques selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les lentilles sont organisées en matrice comportant plusieurs lignes de colonnes, chaque colonne 25 comportant plusieurs lentilles. 15. Procédé de réalisation d'une lentille à immersion solide selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la lentille est réalisée par des techniques de microfabrication de composants microélectroniques. 16. Procédé de réalisation d'une lentille à immersion solide selon la revendication 15, caractérisé en ce que le procédé comporte au moins une première étape de réalisation : 30o Sur un substrat d'un premier matériau (100), d'une première couche (101) d'un second matériau différent du premier matériau apte à être gravé de façon isotrope ; o D'une seconde couche (102) d'un troisième matériau comportant une ouverture de dimensions nanométriques ; 17. Procédé de réalisation d'une lentille à immersion solide selon la revendication 15, caractérisé en ce que le procédé comporte au moins une première étape de réalisation, sur un substrat d'un premier matériau (100) apte à être gravé de façon isotrope, d'une seconde couche (102) d'un troisième matériau comportant une ouverture de dimensions nanométriques. 18. Procédé de réalisation d'une lentille à immersion solide selon la revendication 16 ou la revendication 17, caractérisé en ce que le procédé 15 comporte au moins les étapes suivantes : • Etape 2 : réalisation dans le substrat ou la première couche, à travers l'ouverture de la seconde couche, d'une cavité (106) de forme sensiblement hémisphérique par oxydation ou gravure isotrope ; 20 • Etape 3 : réalisation d'un dépôt (108) d'un quatrième matériau dans la cavité hémisphérique de façon à former un secteur sphérique ; • Etape 4 : suppression sur la seconde face du substrat de la partie du substrat recouvrant le secteur sphérique de façon à le 25 dégager ; • Etape 5 : réalisation d'un objet (109) de dimensions nanométriques dans la première couche, au centre de l'ouverture de la seconde couche. 30 19. Procédé de réalisation selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étape 1 est suivie d'une étape 1 bis de réalisation d'un nanopilier (104) centré sur l'ouverture de la seconde couche et que l'étape 5 consiste à réaliser l'objet de dimensions nanométriques sur le nanopilier. 20. Procédé de réalisation selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étape 5 est suivie d'une étape 5bis de croissance d'une couche d'un cinquième matériau sur l'objet de dimensions nanométriques. 21. Procédé de réalisation selon la revendication 18, caractérisé en ce que le troisième matériau est un matériau opaque à la lumière. 22. Procédé de réalisation selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'étape 5 est suivie d'une étape 6 de réalisation d'une couche 10 opaque à la lumière épargnant l'objet de dimensions nanométriques. 23. Procédé de réalisation selon l'une des revendications 16 à 21, caractérisé en ce que le premier matériau est du silicium, le second matériau est du silicium ou de l'oxyde de silicium, le troisième matériau est de l'oxyde 15 de silicium ou du nitrure de silicium et le quatrième matériau est un matériau à fort indice de réfraction comme de l'oxyde de silicium ou de l'oxyde de hafnium.