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L’INL développe des recherches technologiques multidisciplinaires en micro et nanotechnologies allant des matériaux aux systèmes avec des visées applicatives dans plusieurs secteurs économiques : les technologies de l’information et de la communication, l’énergie, la santé et l’environnement.

Le laboratoire est multi-sites avec des localisations sur les campus de Lyon-Ouest Ecully et de Lyon-Tech La Doua. Il regroupe environ 245 personnes dont 130 personnels permanents. L’INL est un acteur majeur du Pôle de Recherche et d'Enseignement Supérieur (PRES) « Université de Lyon », il est membre de la FRAMA (Fédération de Physique André-Marie Ampère) et de l’Institut Carnot « Ingénierie@Lyon ».
L’INL a pour vocation de développer des recherches technologiques multidisciplinaires dans le domaine des micro et nanotechnologies et de leurs applications. Les recherches menées s’étendent des matériaux aux systèmes, permettant l’émergence de filières technologiques complètes.
Dans ce contexte l’INL développe des recherches dans des domaines prioritaires clés en s’attachant à lever des verrous scientifiques et technologiques : intégration de nouvelles fonctions sur silicium, convergence électronique/photonique, gestion et récupération d’énergie (cellules photovoltaïques de 3ème  génération), nano-bio dispositifs et réseaux de capteurs pour la santé et l’environnement.
Ces recherches sont articulées selon quatre grands axes thématiques :

Le laboratoire s’appuie sur la plate-forme technologique lyonnaise NANOLYON qui a pour vocation de permettre le développement des activités de recherche menées à l’INL et vient en appui à des projets « exogènes » proposés par d’autres partenaires aux niveaux lyonnais, régional et national.  NANOLYON est actuellement reconnue comme plateforme de proximité par le ministère.
La plateforme dispose des compétences et du savoir-faire pour la réalisation d’opérations technologiques standard et pour mettre en œuvre des procédés et filières technologiques spécifiques. Les moyens technologiques se répartissent sur une surface totale de 1200 m² (pôle salles blanches/pôle épitaxie/pôle photovoltaïque/pôle chimie et nanobiotechnologies) et s’articulent autour de filières matériaux/composants (discrets) : oxydes cristallins, semiconducteurs III-V, Si, SiC, matériaux polymères et organiques et biopuces. Les projets concernent les thématiques micro-nanotechnologies ultimes, micro-nano-systèmes M(N)EMS et M(N)OEMS, micro-nanophotonique, photovoltaïque, nanoélectronique, biotechnologies et biomédical.  Cette plateforme accueille annuellement plus d’une centaine d’utilisateurs (enseignants-chercheurs et chercheurs, post-doctorants, doctorants et stagiaires) de l’INL et de laboratoires lyonnais.
L’INL développe une stratégie d’innovation et de valorisation de ses activités de recherche, par le dépôt de brevets (environ 5 à 6 par an), les licences de brevets, la création de laboratoires communs (Riber-INL) et (Annealsys-INL) et de start-up (Aremac-Polymer). Cette politique volontariste a permis à l’INL de remporter en 2012 les trophées de l’innovation de l’INPI au niveau national, dans la catégorie Unités de Recherche.

Les domaines d’application couvrent de grands secteurs économiques : les technologies de l’information et de la communication, les technologies du vivant et de la santé, l’énergie et l’environnement.