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Auto-assemblage générique de nanofils de silicium dans une matrice d’alumine nanoporeuse assisté par nanoimpression

Vendredi 28 mars 2014 14:00 - Duree : 1 heure
Lieu : Amphithéâtre P015 de l’école d’ingénieur PHELMA, avenue des Martyrs, Grenoble (Phelma-Polygone)

Orateur : Thérèse GORISSE (INAC/SP2M/SINAPS)

Avec l’augmentation du nombre de dispositifs utilisant des nanostructures, tels les nanofils pour les systèmes photovoltaïques, les détecteurs, etc., il devient nécessaire de développer des techniques de fabrication de réseaux d’objets de dimensions nanométriques à faible coût. Dans cette étude, nous utilisons les propriétés d’autoassemblage combinées avec des méthodes « descendantes » pour créer des réseaux de nanostructures très denses et très organisés. En effet, nous proposons de produire des réseaux hexagonaux parfaits d’alumine poreuse (AAO) et de les utiliser pour la croissance confinée de fils de silicium (Si) par la technique de dépôt chimique en phase vapeur (CVD). L’AAO est naturellement obtenue par oxydation de l’aluminium dans un acide, mais ce procédé seul n’apporte qu’une organisation des pores très faible. Nous présentons un procédé innovant utilisant la lithographie par nano-impression thermique pour pré-texturer l’aluminium avant son anodisation. Ainsi, nous obtenons des réseaux poreux hexagonaux sur des surfaces allant jusqu’à 4 cm 2. Toutes les caractéristiques géométriques de la membrane poreuse peuvent être ajustées en faisant varier les paramètres expérimentaux de l’anodisation. En outre, pour augmenter la densité du réseau et réduire le coût de fabrication du moule d’impression, nous avons développé des structures originales avec une croissance mixte de pores guidés et générés naturellement. Afin d’étudier les caractéristiques de ces réseaux et suivre leur évolution au cours de leur formation, nous présentons les résultats d’une étude de diffusion des rayons X aux petits angles réalisée in situ pendant la formation de l’AAO. L’AAO est finalement utilisée comme matrice guide pour la croissance auto-organisée de fils de Si par CVD. Nous présentons donc des réseaux hexagonaux parfaits de nanofils crûs perpendiculairement à la direction <100 > des substrats de silicium. Les différentes étapes du procédé, du dépôt de catalyseur à la croissance des fils sont présentées. Grâce à cette technique, nous obtenons des densités de fils allant jusqu’à 9.109 cm-2 et la dispersion des diamètres est meilleure que lors d’une croissance colloïdale (CVD). Nous avons étudié également la conductivité entre le sommet des fils et le substrat grâce à la technique du microscope à force atomique conducteur.

Contact : carmelo.castagna@cea.fr

Discipline évènement : (Physique)
Entité organisatrice : (INAC/SP2M)
Nature évènement : (Soutenance de thèse)
Site de l'évènement : Polygone scientifique

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