26/03/2014 - Préparez des bicouches nanométriques de haute qualité à partir de semi-conducteurs aqueuses

Menéame

Le groupe de recherche dirigé par Francisco Rivadulla au CIQUSa publié dans le prestigieux magazine Chemistry of Materials l’obtention bicouche nanométrique avec une excellente qualité à partir de solutions aqueuses.

Cette méthode simple et bon marché peut rivaliser avec les méthodes physiques dans la fabrication de films ultra minces, très utilisés dans industries telles que l’électronique ou le photovoltaïque.

La synthèse de films ultra fines et de systèmes bidimensionnels est devenue un élément indispensable dans la fabrication de dispositifs électroniques d’usage courant. Actuellement, on utilise des méthodes de dépôt physique qui obtiennent des films avec une croissance épitaxiale (c’est-à-dire parfaitement ordonnée) et avec une épaisseur contrôleable, mais qui sont très chers et nécessitent des équipements hautement spécialisés (sputtering, PLD, MBE).

Bien que des tentatives aient été faites au cours des dernières décennies pour utiliser des méthodes chimiques moins coûteuses, la qualité n’avait pas encore été satisfaisante, tant du point de vue morphologique que structurel et fonctionnel.

Image: Comparaison des qualités en couches de 15 nanomètres obtenues par PAD (déposition chimique) ou PLD (déposition laser pulsé).

Le groupe de recherche de Francisco Rivadulla, dans le cadre de son projet ERC-Starting Grant financé par l’UE à hauteur de 1,5 million d’euros, il a publié divers travaux montrant que les trois principaux inconvénients des techniques de dépôt chimique pour obtenir des systèmes bidimensionnels nanométriques sont surmontés.

D’une part, grâce à la rugosité extrêmement faible, on peut déposer une deuxième couche en maintenant une interphase ou une séparation entre couches parfaitement définies. En outre, la croissance des deux couches est épitaxiale. Par ailleurs, on maintient un contrôle total de la stéchiometrie (composition chimique) et finalement, on a réussi à déposer sur des zones de plusieurs centimètres carrés, complètement exempts de défauts.

Plus précisément, deux feuilles d’oxyde de lanthane (manganèse et cobalt) ont été déposées, d’une épaisseur contrôlée de seulement 18 et 4 nanomètres, respectivement (1 nm = 1 millionième d’un millimètre).

Ref

Publication: Chem. Mater., 2014, 26 (3), 1480-1484

Groupe d’enquête: Chimie de la matière condamnée

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