WO2018229266A1 - Liquid production of conformal coatings of oxide materials on microstructured or macrostructured substrates - Google Patents

Liquid production of conformal coatings of oxide materials on microstructured or macrostructured substrates Download PDF

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WO2018229266A1
WO2018229266A1 PCT/EP2018/065995 EP2018065995W WO2018229266A1 WO 2018229266 A1 WO2018229266 A1 WO 2018229266A1 EP 2018065995 W EP2018065995 W EP 2018065995W WO 2018229266 A1 WO2018229266 A1 WO 2018229266A1
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substrate
coating
solution
dimensional system
temperature
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PCT/EP2018/065995
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French (fr)
Inventor
Nathalie POIROT
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Universite De Tours
Centre National De La Recherche Scientifique
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81CPROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00023Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems without movable or flexible elements
    • B81C1/00055Grooves
    • B81C1/00063Trenches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/03Static structures
    • B81B2203/0323Grooves
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B2203/00Basic microelectromechanical structures
    • B81B2203/04Electrodes

Definitions

  • the present invention generally relates to the liquid embodiment of a conformal coating of oxide materials on micro- or macro-structured three-dimensional substrates, and in particular a three-dimensional electrode.
  • three-dimensional substrate means a substrate comprising on its surface a micro- or macro-structuring (or etching, for example in the form of micro- or macro-pores, trenches, holes or studs.
  • the term “conformal coating” means a coating which covers the entire surface of the substrate on which it is disposed and which is homogeneous, regardless of the form factor of the substrate.
  • the term "form factor” means the ratio of the average depth of the etching of the substrate (for example the height of the pore-like cavities, the slices, the holes or the pads) over its opening (for example, the width of the pores, trenches, holes or studs).
  • three-dimensional integration is one of the most studied paths in the last ten years.
  • dielectric materials are used for capacitive components such as capacitive elements MIM (acronym for the metal / insulator / metal stack) and MEMS (acronym for "Microelectromechanical Systems”). microelectromechanical devices), which are now integrated into chips.
  • MIM capacitive elements are used in RAMs [1_3] and MEMS capacitive elements have been widely developed for optical or RF switch applications (acronym for "radio frequencies" [4_6])
  • the advantages of 3D architectures are the reductions in size, the cost and the increase in performance related to the increase in the specific surface area.It is shown that 3D structuring improves the properties of these devices.Therefore, research in this area is extremely active, especially in the field of micro- batteries, micro-supercapacitors, and micro-fuel cells [7_10]
  • a major breakthrough was achieved by Golodnitsky in the field of Li-ion microbatteries reaching a reversible capacity of 3.5 mA.h / cm 2 [ 9] , which represents a capacity 20 to 30 times higher than that of 2D thin films
  • the integration of functions requires a regro more complex development of monolithic means of active and passive components.
  • Deposition techniques for growing thin films on 3D substrates can be classified into two categories: physical deposition or chemical deposition.
  • Physical deposits include PVD (Physical Vapor Deposition), vacuum evaporation, molecular beam epitaxy, or cathodic sputtering. These techniques require particular conditions of deposition (high voltage, vacuum, etc.) and low deposition rates (close to 10 nm.min -1 ).
  • chemical deposits one can mention 1 electrodeposition. by electrophoresis, the CVD (Chemical Vapor Deposition) pathway, the PCVD or PECVD pathway, and the depositing techniques such as the atomic layer deposition ALD (acronym for Atomic Layer Deposition).
  • the aforementioned deposition methods such as CVD, PVD or ALD have the disadvantage of being expensive, requiring the use of a clean room, a high temperature and sometimes ultra-high vacuum.
  • the applicant has developed a simple and inexpensive method of liquid deposition of conformal coatings of oxide materials on micro- or macro-structured substrates.
  • FR3010919 describes a method of depositing an inorganic material on a textured substrate at the micron or submicron scale.
  • the inorganic material is obtained after coating on the substrate with an inorganic inorganic precursor-based solution and a polymerizable polymeric compound.
  • the substrate thus coated is then subjected to a controlled thermosetting step, followed by a multi-phase heat treatment at different temperature ranges above 500 ° C during which the polymeric compound is decomposed. It is the controlled curing step that allows the inorganic solution to conformally deposit in thin layers in all topological depressions and depressions of the substrate.
  • the applicant has developed a solution consisting in depositing, on textured substrates having a high form factor, films of oxide materials or metal that conforms, that is to say homogeneously covering the entire surface of the substrates on which they are deposited.
  • inorganic precursors are dissolved in a solvent, the viscosity of which is adjusted by the addition of a soluble adjuvant, and then one or more layers of the solution are deposited on the substrate which is then subjected to a heat treatment. floor.
  • a solvent the viscosity of which is adjusted by the addition of a soluble adjuvant
  • the present invention therefore relates to a three-dimensional system resistant to a temperature of at least 400 ° C, comprising:
  • a three-dimensional substrate made of a material resistant to a temperature of at least 400 ° C., said substrate comprising at least one micro- or macro-textured surface, and
  • said system being characterized in that said textured surface (21) has a form factor of between 2 and 20, and
  • said coating is a conformal coating in the form of a film whose thickness is a controlled thickness of between 10 nm and 1 ⁇ .
  • material resistant to a temperature of at least 400 ° C is meant in the sense of the present invention, a material which is not degraded at such temperatures.
  • microstructured surface substrate is meant, in the sense of the present invention, a material comprising on its surface a microstructuration (for example in the form of micropores, slices, or pads), so that this textured face is microstructured.
  • a substrate with a macrostructured surface is understood to mean a material comprising on its surface a macrostructuration (for example in the form of pores, holes, slices or blocks), so that this textured face is macrostructured.
  • the coating does not comply, it can be observed, for example for a metal layer overlay on a Si substrate when producing a capacitor MIM (Insulating Metallic Metal layer) an electrical breakdown during its use.
  • MIM Insulating Metallic Metal layer
  • the textured surface of the three-dimensional system according to the invention has a form factor of between 2 and 20, and preferably between 3 and 7.
  • a form factor of less than 2 has the disadvantage of not increasing the surface area of the substrate enough to observe a marked effect on the measured performance.
  • an excessively high form factor, especially greater than 20 will have the disadvantage of weakening the substrate without, however, preventing liquid conforming coating.
  • the substrate may be a semiconductor material, or a ceramic, or glass, or glass-ceramic, or metal, and especially metal foam, or a composite material.
  • a substrate made of nickel foam, or alumina, or of microstructured silicon will preferably be used.
  • the coating of the three-dimensional system according to the invention may be chosen from perovskite-type oxides ABO 3 or double perovskite A 2 BO 4 where A is a rare earth and B is a metal, or among the oxides of Mn0 2 , Ru0 2 , Si0 2 , Ti0 2 , Zr0 2 , Fe 3 O 4 , Al 2 O 3 , Ce0 2 type .
  • the three-dimensional system according to the invention opens new perspectives in 3D microsystems such as MEMS, MIM, micro-batteries, micro-supercapacitors, micro-batteries.
  • the three-dimensional system according to the invention can be used as an electrode (cathode or anode) for fuel cells, or as an electrode for batteries and microbatteries.
  • the three-dimensional system according to the invention can be used as capacity or supercapacity for capacitors or supercapacitors.
  • the subject of the present invention is also a method for producing a liquid route, comprising the following steps:
  • Heat treatment of the substrate thus coated with the solution comprising: a first heat treatment step at a temperature of at least 90 ° C to remove the solvent from said inorganic precursor solution; then
  • a second heat treatment step at a temperature of between 200 ° C. and 400 ° C. to remove the adjuvant and the organometallic matrix
  • a third heat treatment step at a temperature between 400 ° C. and 800 ° C. to crystallize the coating and form the oxide film, the crystallization temperature being chosen, in this temperature range, as a function of the crystallization temperature of the final product and temperature resistance of the substrate.
  • steps D and E being repeated until a coating having the desired total thickness is obtained, typically between 70 nm and 300 nm.
  • the advantages of the liquid process according to the present invention are, besides its speed, its simplicity and its low cost, its reliability linked to the high stability of the solutions. Finally, the process according to the invention does not involve vacuum and excessively high temperatures. The only requirement of this method is the control of the viscosity of the inorganic precursor solution, which is essential to obtain a good coating on macro and micro-structured 3D substrates with a high aspect ratio.
  • the viscosity of the inorganic precursor solution is adjusted by changing the concentration of the solution and adding an adjuvant to obtain a high viscosity, typically a viscous compound.
  • This adjuvant must not interact with precursors inorganic solution, and therefore does not influence the final chemical composition of the deposited compound.
  • a polyethylene glycol generally designated by the acronym PEG
  • a glycerol in a polar protic solvent
  • PEG PEG 400 or PEG 2000 will preferably be used in the process according to the invention.
  • inorganic precursors tetrahydrated lanthanum nitrate, nickel acetate, strontium hydroxides, barium, titanium isopropoxide.
  • FIGS. 1A and 1B show two SEM images of trenches with different form factors
  • FIGS. 2A and 2B show two SEM images of trenches in a silicon substrate having a shape factor of 3 coated with a single layer of La03 obtained from a tetrahydrated lanthanum nitrate solution and nickel acetate whose viscosity is of the order of 9.8 mPa.s,
  • Figure 2B is a detailed view of the bottom of a trench of Figure 2A;
  • FIGS. 3A to 3C show three SEM images of a trench of a silicon substrate, the factor of which It has a shape of 8, and is coated with a single layer of i03 obtained from a solution of tetrahydrated lanthanum nitrate, nickel acetate and PEG, the viscosity of which is of the order 39 mPa.s;
  • FIG. 4 shows five SEM images of a trench of a silicon substrate, whose form factor is 3 and which is coated with a single layer of La03 obtained from a solution of lanthanum nitrate. tetrahydrate, nickel acetate and
  • FIGS. 5A and 5B are two SEM images of trenches of a silicon substrate, whose form factor is 5.6, and which are coated with five layers of La i03 obtained from a solution of lanthanum nitrate tetrahydrate, nickel acetate and glycerol whose viscosity is of the order of 80-85 mPa.s.
  • FIG. 6 shows three SEM images of trenches of a silicon substrate whose shape factor is 8 and which are coated with a layer of La03 obtained from a tetrahydrated lanthanum nitrate solution. , nickel acetate and glycerol whose viscosity is of the order of 80-85 mPa.s.
  • FIG. 7 schematically represents a three-dimensional system according to the invention.
  • FIG. 7 schematically shows an example of a three-dimensional system 1 according to the invention used in the examples, which comprises: a three-dimensional substrate 2 made of a material resistant to a temperature of at least 400 ° C, comprising at least one micro- or macro-textured surface 21 having a form factor of between 3 and 8, and
  • spinette in English known under the name "spin-coater": spin-coater Suss RC8 marketed by Suss Microtec;
  • Support products silicon substrates
  • the first reason is the presence of alcohol groups which allow a high affinity with the metal atoms of lanthanum nitrate tetrahydrate and nickel acetate, as well as a good combination with the La 3+ and Ni 2+ atoms; this has the consequence that no precipitation is observed during the evaporation of the solvent;
  • viscosity additives glycerol, PEG 2000
  • Morphological analysis the morphology of the deposited films is observed by scanning electron microscopy (SEM).
  • SEM micrographs were obtained on a Zeiss ultra plus FEG - SEM equipment at a 2kV acceleration voltage with an InLens SE detector, the working distance being about 2 to 3 mm.
  • the preparation of the solutions consists in dissolving the precursors in the solvent in stoichiometric proportions. For this, proceed as follows:
  • the glycerol is added or PEG just before depositing the solution on the substrate.
  • Figure 1 shows two SEM images of trenches with 2 form factors (respectively 7 for Figure 1A and 3 for Figure 1B) obtained after deep etching by DRIE.
  • the i03 films on substrates that have been textured are cleaned using the RCA (Radio Corporation of America) method after a first cleaning solution of hydrofluoric acid to remove the residues. chemical etching.
  • the substrates are introduced for 10 min into a mixture of H 2 O, H 2 O 2 and NH 4 OH with a volume ratio of 5: 1: 1 and heated to a temperature of about 75-80 ° C.
  • the i03 films are formed on the textured and cleaned substrates as follows:
  • one or more layers of 150 ⁇ l of one of the inorganic precursor solutions as obtained previously is deposited by centrifugation (spin coating) on a textured silicon substrate and cleaned, using the spinette (or spin-coater) Spinl50 from SPS-Europe at 3000 rpm for 30 s; then the substrate thus coated is subjected to a heat treatment stepped in three steps: a first drying step on a heating plate at 90 ° C. for 2 minutes, to remove the solvent from the solution;
  • RTA Rapid Thermal Annealing
  • EXAMPLE 1 A film of a single layer of i03 was made on a textured substrate whose form factor was 3, as indicated above, from a solution of hydrated lanthanum nitrate and nickel acetate (0.5 M concentration of LaNiOs). This solution without PEG and glycerol has a viscosity of about 9.8 mPa.s.
  • FIGS. 2A and 2B show that the trenches of the textured substrate are coated with a dense film of i03 having many defects such as cracks, uncovered oxide parts, trench product build-up and filaments (particularly visible in Figure 2B which is a detailed view of the bottom of a trench of Figure 2A). In addition, the thickness is not homogeneous from the bottom to the top of the trench.
  • a film of a single layer of i03 is made on a textured substrate whose shape factor is 8, as indicated above, from a solution of hydrated lanthanum nitrate and nickel acetate (concentration 0.3 M LaNiO3) and PEG.
  • This solution containing PEG has a viscosity of about 39 mPas.
  • Fig. 3A shows an SEM image of an entire trench
  • Figs. 3B and 3C are detailed views of this trench, located respectively at the top (Fig. 3B) and bottom of the trench (Fig. 3C).
  • Figures 3A and 3C show cracks in the bottom of the trench, while Figures 3A and 3B show that the trench walls are non-uniformly coated with filament formation. The middle of the trenches is not coated.
  • EXAMPLE 3 ACCORDING TO THE INVENTION
  • a single layer film of i03 was made on a textured substrate whose form factor was 3, as indicated above, from a solution comprising 1 ml of hydrated lanthanum nitrate and sodium acetate. nickel (concentration at 0.6 M) and 1 ml of PEG. This solution containing PEG has a viscosity of about 85 mPa.s.
  • a film of an i03 layer is made on a textured substrate whose shape factor is 3 and 7, as indicated above, from a solution comprising 1 ml of hydrated lanthanum nitrate and acetate.
  • nickel (concentration at 0.6 M) and 1 ml of glycerol - containing glycerol solution has a viscosity of about 80 mPa.s.
  • Figures 5A and 5B show that the trench walls are uniformly coated with porous coating (porosity due to decomposition of glycerol).
  • the textured silicon substrate is well coated with a homogeneous deposition of i03 with a thickness close to 200 nm.
  • the edges are very well covered without varying the thickness.
  • a film of an i03 layer is made on a textured substrate whose shape factor is 8, as indicated below. above, from a solution comprising 1 mL of hydrated lanthanum nitrate and nickel acetate (0.6 M concentration) and 1 mL of glycerol-containing glycerol solution has a viscosity of about 80 mPa.s.
  • Figure 6 shows that the trench walls are uniformly coated with a porous coating (porosity due to the decomposition of glycerol).
  • the textured silicon substrate is coated with a homogeneous deposition of La03 with a thickness close to 70 nm. Edges are very well covered without cracking or uncovered areas

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  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

The present invention relates to a three-dimensional system (1) that withstands a temperature of at least 400°C, comprising a three-dimensional substrate (2) made of a material that withstands a temperature of at least 400°C, which comprises at least one microtextured or macrotextured surface (21), and a coating (3) made of a material chosen from metals and oxides. According to the invention, the textured surface (21) has an aspect ratio of between 7 and 10, and the coating (3) is a three-dimensional conformal coating that is in the form of a film, the thickness of which is between 10 nm and 1 µm. The present invention also relates to a process for the liquid production of such a three-dimensional system (1).

Description

RÉALISATION PAR VOIE LIQUIDE DE REVETEMENTS CONFORMES DE MATÉRIAUX OXYDES SUR DES SUBSTRATS MICRO- OU MACRO-STRUCTURÉS  LIQUID REALIZATION OF CONFORMAL COATINGS OF OXIDE MATERIALS ON MICRO- OR MACRO-STRUCTURED SUBSTRATES
La présente invention concerne de manière générale la réalisation par voie liquide d'un revêtement conforme de matériaux oxydes sur des substrats tridimensionnels micro- ou macro-structurés , et en particulier une électrode tridimensionnelle . The present invention generally relates to the liquid embodiment of a conformal coating of oxide materials on micro- or macro-structured three-dimensional substrates, and in particular a three-dimensional electrode.
Par substrat tridimensionnel, on entend, au sens de la présente invention, un substrat comprenant à sa surface une micro- ou une macro-structuration (ou gravure, se présentant par exemple sous forme de micro- ou macro-pores, de tranchées, de trous ou de plots.  For the purposes of the present invention, the term "three-dimensional substrate" means a substrate comprising on its surface a micro- or macro-structuring (or etching, for example in the form of micro- or macro-pores, trenches, holes or studs.
Par revêtement conforme, on entend, au sens de la présente invention, un revêtement qui recouvre toute la surface du substrat sur lequel il est disposé et qui est homogène, et ce, quel que soit le facteur de forme du substrat .  For the purposes of the present invention, the term "conformal coating" means a coating which covers the entire surface of the substrate on which it is disposed and which is homogeneous, regardless of the form factor of the substrate.
Par facteur de forme, on entend, au sens de la présente invention, le rapport de la profondeur moyenne de la gravure du substrat (par exemple hauteur des cavités de type pores, tranchées, trous ou plots) sur son ouverture (par exemple largeur des pores, tranchées, trous ou plots) .  For the purposes of the present invention, the term "form factor" means the ratio of the average depth of the etching of the substrate (for example the height of the pore-like cavities, the slices, the holes or the pads) over its opening (for example, the width of the pores, trenches, holes or studs).
Pour satisfaire au besoin de miniaturisation de dispositif de source d'énergie, l'intégration tridimensionnelle (ou « 3D ») est l'une des voies très étudiées depuis une dizaine d'années. Par exemple, on utilise des matériaux diélectriques pour des composants capacitifs tels que des éléments capacitifs MIM (acronyme désigner l'empilement métal/isolant/métal) et MEMS (acronyme anglais pour « Microelectromechanical Systems », c'est-à-dire des systèmes micro-électromécaniques) , qui sont maintenant intégrés dans des puces. Les éléments capacitifs MIM sont utilisés dans des mémoires vives[1_3] et les éléments capacitifs MEMS ont été largement développés pour des applications de type commutateurs optiques ou RF (acronyme pour «radiofréquences» [4_6] . Les avantages des architectures 3D sont les réductions de la taille, le coût et l'augmentation des performances liée à l'augmentation de la surface spécifique. Il est démontré que la structuration 3D améliore les propriétés de ces dispositifs . Par conséquent, la recherche dans ce domaine est extrêmement active, en particulier dans le domaine des micro-batteries, des micro- supercapacités, et des micro-piles à combustible [7_10] . Une percée importante a été réalisée par Golodnitsky dans le domaine de microbatteries Li-ion en atteignant une capacité réversible de 3,5 mA.h/cm2[9], ce qui représente une capacité 20 à 30 fois plus élevée que celle des couches minces 2D. Dans le domaine des applications RF, 1 ' intégration de fonctions nécessite un regroupement plus complexe de moyens monolithiques de composants actifs et passifs . To satisfy the need for miniaturization of energy source devices, three-dimensional integration (or "3D") is one of the most studied paths in the last ten years. For example, dielectric materials are used for capacitive components such as capacitive elements MIM (acronym for the metal / insulator / metal stack) and MEMS (acronym for "Microelectromechanical Systems"). microelectromechanical devices), which are now integrated into chips. MIM capacitive elements are used in RAMs [1_3] and MEMS capacitive elements have been widely developed for optical or RF switch applications (acronym for "radio frequencies" [4_6]) The advantages of 3D architectures are the reductions in size, the cost and the increase in performance related to the increase in the specific surface area.It is shown that 3D structuring improves the properties of these devices.Therefore, research in this area is extremely active, especially in the field of micro- batteries, micro-supercapacitors, and micro-fuel cells [7_10] A major breakthrough was achieved by Golodnitsky in the field of Li-ion microbatteries reaching a reversible capacity of 3.5 mA.h / cm 2 [ 9] , which represents a capacity 20 to 30 times higher than that of 2D thin films In the field of RF applications, the integration of functions requires a regro more complex development of monolithic means of active and passive components.
Les techniques de dépôt pour faire croître des films minces sur des substrats 3D peuvent être classées en deux catégories : les dépôts par voie physique ou les dépôts par voie chimique . Dans les dépôts par voie physique, figurent la voie PVD (acronyme anglais pour « Physical Vapor Deposi tion ») , 1 ' évaporation sous vide, 1 ' épitaxie par faisceau moléculaire, ou la pulvérisation cathodique . Ces techniques nécessitent des conditions particulières de dépôts (haute tension, vide, etc . ) et de faibles taux de dépôt (près de 10 nm.min"1) . En ce qui concerne les dépôts par voie chimique, on peut citer 1 ' électrodéposition par électrophorèse, la voie CVD (acronyme anglais pour « Chemical Vapor Deposi tion ») , la voie PCVD ou PECVD ( acronyme anglais pour «Plasma-Enhanced Chemical Vapor Déposition») , et les techniques de dépôt telles que le dépôt de couches atomiques ALD (acronyme anglais pour « Atomic Layer Deposi tion ») . Deposition techniques for growing thin films on 3D substrates can be classified into two categories: physical deposition or chemical deposition. Physical deposits include PVD (Physical Vapor Deposition), vacuum evaporation, molecular beam epitaxy, or cathodic sputtering. These techniques require particular conditions of deposition (high voltage, vacuum, etc.) and low deposition rates (close to 10 nm.min -1 ). With regard to the chemical deposits, one can mention 1 electrodeposition. by electrophoresis, the CVD (Chemical Vapor Deposition) pathway, the PCVD or PECVD pathway, and the depositing techniques such as the atomic layer deposition ALD (acronym for Atomic Layer Deposition).
Les méthodes de dépôt précitées telles que CVD, PVD ou ALD présentent l'inconvénient d'être coûteuses, de nécessiter l'utilisation d'une salle blanche, d'une température élevée et parfois d' ultravide.  The aforementioned deposition methods such as CVD, PVD or ALD have the disadvantage of being expensive, requiring the use of a clean room, a high temperature and sometimes ultra-high vacuum.
Afin de pallier les inconvénients précités, le demandeur a mis au point un procédé simple et peu coûteux de dépôt par voie liquide de revêtements conformes de matériaux oxydes sur des substrats micro- ou macro-structurés .  In order to overcome the aforementioned drawbacks, the applicant has developed a simple and inexpensive method of liquid deposition of conformal coatings of oxide materials on micro- or macro-structured substrates.
Les méthodes de dépôt par voie liquide pour réaliser des films minces sur des substrats texturés sont connues de l'homme du métier. Ainsi, la demande de brevet français FR3010919 décrit un procédé de dépôt d'un matériau inorganique sur un substrat texturé à l'échelle du micron ou submicronique . Dans le procédé de FR3010919, le matériau inorganique est obtenu après enduction sur le substrat d'une solution inorganique à base de précurseur inorganique et d'un composé polymérique polymérisable . Le substrat ainsi enduit est ensuite soumis à une phase de thermodurcissement contrôlée, puis à un traitement thermique en plusieurs phases à différents paliers de températures au-dessus de 500°C au cours duquel le composé polymérique est décomposé. C'est l'étape de durcissement contrôlé qui permet à la solution inorganique de se déposer de manière conforme en couches minces, dans tous les creux et dépressions topologiques du substrat.  Liquid deposition methods for making thin films on textured substrates are known to those skilled in the art. Thus, the French patent application FR3010919 describes a method of depositing an inorganic material on a textured substrate at the micron or submicron scale. In the method of FR3010919, the inorganic material is obtained after coating on the substrate with an inorganic inorganic precursor-based solution and a polymerizable polymeric compound. The substrate thus coated is then subjected to a controlled thermosetting step, followed by a multi-phase heat treatment at different temperature ranges above 500 ° C during which the polymeric compound is decomposed. It is the controlled curing step that allows the inorganic solution to conformally deposit in thin layers in all topological depressions and depressions of the substrate.
Or, la voie liquide polymérique enseignée par la demande FR3010919 est une méthode de dépôt longue car cela nécessite la polymérisation de la résine utilisée.  However, the polymer liquid route taught by FR3010919 application is a long deposit method because it requires the polymerization of the resin used.
A cette fin, le demandeur a mis au point une solution consistant à déposer, sur des substrats texturés ayant un facteur de forme élevé, des films de matériaux oxydes ou métalliques qui soient conformes, c'est-à-dire recouvrant de manière homogène toute la surface des substrats sur lequel ils sont déposés. Pour cela, on dissout des précurseurs inorganiques dans un solvant, dont on ajuste la viscosité par l'ajout d'un adjuvant soluble, puis on dépose une ou plusieurs couches de la solution sur le substrat que l'on soumet ensuite à un traitement thermique étagé. Grâce à un tel procédé, il est possible d'obtenir des films conformes sur des substrats texturés à rapport de forme élevés. To this end, the applicant has developed a solution consisting in depositing, on textured substrates having a high form factor, films of oxide materials or metal that conforms, that is to say homogeneously covering the entire surface of the substrates on which they are deposited. For this purpose, inorganic precursors are dissolved in a solvent, the viscosity of which is adjusted by the addition of a soluble adjuvant, and then one or more layers of the solution are deposited on the substrate which is then subjected to a heat treatment. floor. With such a method, it is possible to obtain conformal films on high aspect ratio textured substrates.
Plus particulièrement, la présente invention a donc pour objet un système tridimensionnel résistant à une température d'au moins 400°C, comprenant :  More particularly, the present invention therefore relates to a three-dimensional system resistant to a temperature of at least 400 ° C, comprising:
• un substrat tridimensionnel en un matériau résistant à une température d'au moins 400°C, ledit substrat comportant au moins une surface micro- ou macro-texturée, et  A three-dimensional substrate made of a material resistant to a temperature of at least 400 ° C., said substrate comprising at least one micro- or macro-textured surface, and
• un revêtement en un matériau choisi parmi les métaux et les oxydes,  A coating made of a material chosen from metals and oxides,
ledit système étant caractérisé en ce que ladite surface texturée (21) présente un facteur de forme compris entre 2 et 20, et  said system being characterized in that said textured surface (21) has a form factor of between 2 and 20, and
en ce que ledit revêtement est un revêtement conforme se présentant sous forme d'un film dont l'épaisseur est une épaisseur contrôlée comprise entre 10 nm et 1 μη.  in that said coating is a conformal coating in the form of a film whose thickness is a controlled thickness of between 10 nm and 1 μη.
Par matériau résistant à une température d'au moins 400°C, on entend, au sens de la présente invention, un matériau qui n'est pas dégradé à de telles températures.  By material resistant to a temperature of at least 400 ° C is meant in the sense of the present invention, a material which is not degraded at such temperatures.
Par substrat à surface microstructurée, on entend, au sens de la présente invention, un matériau comprenant à sa surface une microstructuration (par exemple sous forme de micropores, tranchées, ou plots) , de manière que cette face texturée soit microstructurée. Par substrat à surface macrostructurée, on entend, au sens de la présente invention, un matériau comprenant à sa surface une macrostructuration (par exemple sous forme de pores, trous, tranchées ou plots), de manière que cette face texturée soit macrostructurée. By microstructured surface substrate is meant, in the sense of the present invention, a material comprising on its surface a microstructuration (for example in the form of micropores, slices, or pads), so that this textured face is microstructured. For the purposes of the present invention, a substrate with a macrostructured surface is understood to mean a material comprising on its surface a macrostructuration (for example in the form of pores, holes, slices or blocks), so that this textured face is macrostructured.
Lorsque le revêtement n'est pas conforme, on peut observer, par exemple pour un recouvrement de couche métallique sur un substrat de Si lors de la réalisation d'un condensateur MIM (couche Métallique Isolante puis Métallique) un claquage électrique lors de son utilisation.  When the coating does not comply, it can be observed, for example for a metal layer overlay on a Si substrate when producing a capacitor MIM (Insulating Metallic Metal layer) an electrical breakdown during its use.
La surface texturée du système tridimensionnel selon l'invention présente un facteur de forme compris entre 2 et 20, et de préférence compris entre 3 et 7.  The textured surface of the three-dimensional system according to the invention has a form factor of between 2 and 20, and preferably between 3 and 7.
Plus le facteur de forme augmente, c'est-à-dire plus le rapport profondeur de la cavité/ouverture de la cavité augmente, plus les performances liées à la surface spécifique sont améliorées. Un facteur de forme inférieur à 2 présente l'inconvénient de ne pas assez augmenter la surface spécifique du substrat pour observer un effet marquant sur les performances mesurées. Toutefois, un facteur de forme trop élevé notamment supérieur à 20 présentera l'inconvénient de fragiliser le substrat sans toutefois empêcher l'enduction conforme par voie liquide.  As the shape factor increases, ie the cavity cavity / cavity opening ratio increases, the performance of the surface area is improved. A form factor of less than 2 has the disadvantage of not increasing the surface area of the substrate enough to observe a marked effect on the measured performance. However, an excessively high form factor, especially greater than 20, will have the disadvantage of weakening the substrate without, however, preventing liquid conforming coating.
De manière avantageuse, le substrat pourra être en un matériau semi-conducteur, ou en une céramique, ou en verre, ou en vitrocéramique, ou en métal, et notamment en mousse métallique, ou en un matériau composite.  Advantageously, the substrate may be a semiconductor material, or a ceramic, or glass, or glass-ceramic, or metal, and especially metal foam, or a composite material.
On utilisera de préférence, dans le cadre de la présente invention un substrat en mousse de nickel, ou en alumine, ou en silicium microstructuré .  In the context of the present invention, a substrate made of nickel foam, or alumina, or of microstructured silicon will preferably be used.
De manière avantageuse, le revêtement du système tridimensionnel selon l'invention pourra être choisi parmi les oxydes de type pérovskite ABO3 ou double pérovskite A2BO4 où A est une terre rare et B un métal, ou parmi les oxydes de type Mn02, Ru02, Si02, Ti02, Zr02, Fe304, A1203, Ce02. Advantageously, the coating of the three-dimensional system according to the invention may be chosen from perovskite-type oxides ABO 3 or double perovskite A 2 BO 4 where A is a rare earth and B is a metal, or among the oxides of Mn0 2 , Ru0 2 , Si0 2 , Ti0 2 , Zr0 2 , Fe 3 O 4 , Al 2 O 3 , Ce0 2 type .
Le système tridimensionnel selon l'invention ouvre de nouvelles perspectives dans les microsystèmes 3D tels que MEMS, MIM, micro-batteries, micro-supercondensateurs, micro- piles .  The three-dimensional system according to the invention opens new perspectives in 3D microsystems such as MEMS, MIM, micro-batteries, micro-supercapacitors, micro-batteries.
En particulier, le système tridimensionnel selon l'invention peut être utilisé comme électrode (cathode ou anode) pour des piles à combustible, ou encore comme électrode pour batteries et microbatteries. Enfin, le système tridimensionnel selon l'invention peut être utilisé comme capacité ou supercapacité pour condensateurs ou supercondensateurs .  In particular, the three-dimensional system according to the invention can be used as an electrode (cathode or anode) for fuel cells, or as an electrode for batteries and microbatteries. Finally, the three-dimensional system according to the invention can be used as capacity or supercapacity for capacitors or supercapacitors.
La présente invention a encore pour objet un procédé de réalisation par voie liquide, comprenant les étapes suivantes :  The subject of the present invention is also a method for producing a liquid route, comprising the following steps:
A. Préparation et/ou fourniture d'un substrat tridimensionnel en un matériau résistant à une température d'au moins 400°C, ledit substrat comportant au moins une surface micro- ou macro- texturée présentant un facteur de forme compris entre 2 et 20 ;  A. Preparation and / or supply of a three-dimensional substrate of a material resistant to a temperature of at least 400 ° C, said substrate comprising at least one micro- or macro-textured surface having a form factor of between 2 and 20 ;
B. Préparation d'une solution de précurseurs inorganiques (typiquement des composés métallo- organiques) dans un solvant, constituant après mélange et agitation une matrice organo-métallique ; B. Preparation of a solution of inorganic precursors (typically metallo-organic compounds) in a solvent, constituting after mixing and stirring an organometallic matrix;
C. Ajout d'un adjuvant soluble dans ledit solvant en une quantité telle que la viscosité de ladite solution est au moins de 80 mPa.s ; C. Adding a soluble adjuvant in said solvent in an amount such that the viscosity of said solution is at least 80 mPa.s;
D. Dépôt sur le substrat d'une ou plusieurs couches de ladite solution ;  D. Deposition on the substrate of one or more layers of said solution;
E. Traitement thermique du substrat ainsi enduit de la solution comprenant : o une première étape de traitement thermique à une température d'au moins 90 °C pour éliminer de ladite solution de précurseurs inorganiques le solvant ; puis E. Heat treatment of the substrate thus coated with the solution comprising: a first heat treatment step at a temperature of at least 90 ° C to remove the solvent from said inorganic precursor solution; then
o une deuxième étape de traitement thermique à une température comprise entre 200°C et 400°C pour éliminer l'adjuvant et la matrice organométallique,  a second heat treatment step at a temperature of between 200 ° C. and 400 ° C. to remove the adjuvant and the organometallic matrix,
o une troisième étape de traitement thermique à une température comprise entre 400°C et 800°C pour cristalliser le revêtement et former le film oxyde, la température de cristallisation étant choisie, dans cette gamme de températures, en fonction de la température de cristallisation du produit final et de la résistance à la température du substrat.  a third heat treatment step at a temperature between 400 ° C. and 800 ° C. to crystallize the coating and form the oxide film, the crystallization temperature being chosen, in this temperature range, as a function of the crystallization temperature of the final product and temperature resistance of the substrate.
F. les étapes D et E étant répétées jusqu'à obtention d'un revêtement ayant l'épaisseur totale souhaitée, typiquement entre 70 nm et 300 nm.  F. steps D and E being repeated until a coating having the desired total thickness is obtained, typically between 70 nm and 300 nm.
Les avantages du procédé par voie liquide selon la présente invention sont, outre sa rapidité, sa simplicité et son faible coût, sa fiabilité liée à la grande stabilité des solutions. Enfin, le procédé selon l'invention n'implique pas de vide et ni de températures excessivement élevées. La seule exigence de ce procédé est le contrôle de la viscosité de la solution de précurseurs inorganiques, qui est essentielle pour obtenir un bon revêtement sur des substrats macro et micro-structurés 3D avec un rapport d'aspect élevé.  The advantages of the liquid process according to the present invention are, besides its speed, its simplicity and its low cost, its reliability linked to the high stability of the solutions. Finally, the process according to the invention does not involve vacuum and excessively high temperatures. The only requirement of this method is the control of the viscosity of the inorganic precursor solution, which is essential to obtain a good coating on macro and micro-structured 3D substrates with a high aspect ratio.
La viscosité de la solution de précurseurs inorganiques est ajustée par la modification de la concentration de la solution et par addition d'un adjuvant permettant d'obtenir une viscosité élevée, typiquement un composé visqueux. Cet adjuvant ne doit pas interagir avec les précurseurs inorganiques de la solution, et donc n' influence pas la composition chimique finale du composé déposé. The viscosity of the inorganic precursor solution is adjusted by changing the concentration of the solution and adding an adjuvant to obtain a high viscosity, typically a viscous compound. This adjuvant must not interact with precursors inorganic solution, and therefore does not influence the final chemical composition of the deposited compound.
De manière avantageuse, on pourra utiliser à titre d'adjuvant pour ajuster la viscosité de la solution de précurseurs inorganiques, un polyéthylène glycol (généralement désigné par l'acronyme PEG) ou un glycérol dans un solvant protique polaire.  Advantageously, it is possible to use as an adjuvant to adjust the viscosity of the solution of inorganic precursors, a polyethylene glycol (generally designated by the acronym PEG) or a glycerol in a polar protic solvent.
A titre de PEG, on utilisera de préférence, dans le procédé selon l'invention, le PEG 400 ou le PEG 2000.  As PEG, PEG 400 or PEG 2000 will preferably be used in the process according to the invention.
De manière avantageuse, on pourra utiliser à titre de précurseurs inorganiques le nitrate de lanthane tétra- hydraté, l'acétate de nickel, les hydroxydes de strontium, de baryum, 1 ' isopropoxyde de titane.  Advantageously, it is possible to use as inorganic precursors tetrahydrated lanthanum nitrate, nickel acetate, strontium hydroxides, barium, titanium isopropoxide.
D'autres avantages et particularités de la présente invention résulteront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux figures annexées :  Other advantages and features of the present invention will result from the description which follows, given by way of nonlimiting example and with reference to the appended figures:
• les figures 1A et 1B montre deux images SEM de tranchées à facteurs de forme différents FIGS. 1A and 1B show two SEM images of trenches with different form factors
(respectivement 7 et 3) obtenus après gravure profonde par le procédé cryogénique standard DRIE(respectively 7 and 3) obtained after deep etching by the standard cryogenic process DRIE
(acronyme pour les termes anglais « Deep Reactive Ion Etching ») d'un substrat en silicium;(acronym for the English term "Deep Reactive Ion Etching") of a silicon substrate;
• les figures 2A et 2B montrent deux images SEM de tranchées dans un substrat en silicium ayant un facteur de forme de 3 revêtues d'une seule couche de La i03 obtenue à partir d'une solution de nitrate de lanthanum tétra-hydraté et d' acétate de nickel dont la viscosité est de l'ordre de 9,8 mPa.s, la figure 2B étant une vue détaillée du fond d'une tranchée de la figure 2A ; FIGS. 2A and 2B show two SEM images of trenches in a silicon substrate having a shape factor of 3 coated with a single layer of La03 obtained from a tetrahydrated lanthanum nitrate solution and nickel acetate whose viscosity is of the order of 9.8 mPa.s, Figure 2B is a detailed view of the bottom of a trench of Figure 2A;
• les figures 3A à 3C montrent trois images SEM d'une tranchée d'un substrat en silicium, dont le facteur de forme est de 8, et qui est revêtue d'une seule couche de La i03 obtenue à partir d'une solution de nitrate de lanthanum tétra-hydraté, d'acétate de nickel et de PEG, dont la viscosité est de l'ordre de 39 mPa.s ; FIGS. 3A to 3C show three SEM images of a trench of a silicon substrate, the factor of which It has a shape of 8, and is coated with a single layer of i03 obtained from a solution of tetrahydrated lanthanum nitrate, nickel acetate and PEG, the viscosity of which is of the order 39 mPa.s;
• la figure 4 montre cinq images SEM d'une tranchée d'un substrat en silicium, dont le facteur de forme est de 3 et qui est revêtue d'une seule couche de La i03 obtenue à partir d'une solution de nitrate de lanthanum tétra-hydraté, d'acétate de nickel et de FIG. 4 shows five SEM images of a trench of a silicon substrate, whose form factor is 3 and which is coated with a single layer of La03 obtained from a solution of lanthanum nitrate. tetrahydrate, nickel acetate and
PEG dont la viscosité est de l'ordre de 85 mPa.s ;PEG whose viscosity is of the order of 85 mPa.s;
• les figures 5A et 5B sont deux images SEM de tranchées d'un substrat en silicium, dont le facteur de forme est de 5, 6 et qui sont revêtues de cinq couches de La i03 obtenues à partir d'une solution de nitrate de lanthanum tétra-hydraté, d'acétate de nickel et de glycérol dont la viscosité est de l'ordre de 80-85 mPa.s. FIGS. 5A and 5B are two SEM images of trenches of a silicon substrate, whose form factor is 5.6, and which are coated with five layers of La i03 obtained from a solution of lanthanum nitrate tetrahydrate, nickel acetate and glycerol whose viscosity is of the order of 80-85 mPa.s.
• La figure 6 montre trois images SEM de tranchées d'un substrat en silicium, dont le facteur de forme est de 8 et qui sont revêtues d'une couche de La i03 obtenue à partir d'une solution de nitrate de lanthanum tétra-hydraté, d'acétate de nickel et de glycérol dont la viscosité est de l'ordre de 80-85 mPa.s.  FIG. 6 shows three SEM images of trenches of a silicon substrate whose shape factor is 8 and which are coated with a layer of La03 obtained from a tetrahydrated lanthanum nitrate solution. , nickel acetate and glycerol whose viscosity is of the order of 80-85 mPa.s.
• la figure 7 représente schématiquement de système tridimensionnel selon l'invention.  FIG. 7 schematically represents a three-dimensional system according to the invention.
Les figures 1 à 6 sont décrites plus en détail au niveau des exemples qui suivent, qui illustrent l'invention sans en limiter la portée.  Figures 1 to 6 are described in more detail in the following examples, which illustrate the invention without limiting the scope.
La figure 7 montre schématiquement un exemple de système tridimensionnel 1 selon l'invention utilisé dans les exemples, qui comprend : un substrat tridimensionnel 2 en un matériau résistant à une température d'au moins 400°C, comportant au moins une surface micro- ou macro- texturée 21 présentant un facteur de forme compris entre 3 et 8, et FIG. 7 schematically shows an example of a three-dimensional system 1 according to the invention used in the examples, which comprises: a three-dimensional substrate 2 made of a material resistant to a temperature of at least 400 ° C, comprising at least one micro- or macro-textured surface 21 having a form factor of between 3 and 8, and
un revêtement 3 conforme, de nature métallique ou oxyde et se présentant sous forme d'un film dont l'épaisseur est comprise entre 10 nm et 1 μη. EXEMPLES  a conformal coating 3 of a metallic or oxide type and in the form of a film whose thickness is between 10 nm and 1 μη. EXAMPLES
Equipement pour la réalisation du dépôt : tournette (en anglais connue sous la dénomination « spin-coater ») : spin- coater Suss RC8 commercialisé par Suss Microtec ; Equipment for making the deposit: spinette (in English known under the name "spin-coater"): spin-coater Suss RC8 marketed by Suss Microtec;
Produits supports : substrats de silicium ; Support products: silicon substrates;
précurseurs : nitrate de lanthanum tétra-hydraté de Sigma Aldrich (La(N03)3, 6H20, 99 , 9%) et acétate de nickel de Sigma Aldrich (Ni (OOCCH3) 2, 4H20, 99, 9%) ; precursors: tetra-hydrated lanthanum nitrate of Sigma Aldrich (La (NO 3 ) 3 , 6H 2 O, 99.9%) and nickel acetate of Sigma Aldrich (Ni (OOCCH 3 ) 2 , 4H 2 O, 99.9%) ;
méthoxyéthanol de Sigma Aldrich, C3H802, 99, 9%) . Ce solvant est choisi pour deux raisons : methoxyethanol from Sigma Aldrich, C 3 H 8 O 2 , 99.9%). This solvent is chosen for two reasons:
o la première raison est la présence de groupes alcool qui permettent une forte affinité avec les atomes métalliques du nitrate de lanthane tétrahydraté et de 1 ' acétate de nickel , ainsi qu' une bonne combinaison avec les atomes La3+ et Ni2+ ; cela a pour conséquence qu' aucune précipitation n'est observée lors de 1 ' évaporation du solvant ; the first reason is the presence of alcohol groups which allow a high affinity with the metal atoms of lanthanum nitrate tetrahydrate and nickel acetate, as well as a good combination with the La 3+ and Ni 2+ atoms; this has the consequence that no precipitation is observed during the evaporation of the solvent;
o la deuxième raison est 1 ' affinité élevée du 2 - méthoxyéthanol sur le substrat de silicium. additifs de viscosité : glycérol, PEG 2000 the second reason is the high affinity of 2-methoxyethanol on the silicon substrate. viscosity additives: glycerol, PEG 2000
Caractérisation Characterization
Analyse morphologique : la morphologie des films déposés est observée par microscopie électronique à balayage ( SEM) . Les micrographies SEM ont été obtenues sur un équipement Zeiss ultra plus FEG-SEM à une tension d' accélération de 2kV avec un détecteur SE InLens , la distance de travail étant d ' environ 2 à 3 mm. Morphological analysis: the morphology of the deposited films is observed by scanning electron microscopy (SEM). The SEM micrographs were obtained on a Zeiss ultra plus FEG - SEM equipment at a 2kV acceleration voltage with an InLens SE detector, the working distance being about 2 to 3 mm.
Mesure de la viscosité : la viscosité est contrôlée par le viscosimètre Brookfield (LVD-III) à cône plan . Measurement of viscosity: the viscosity is controlled by the Brookfield viscometer (LVD-III) with a flat cone.
Préparation des solutions de précurseurs inorganiques Preparation of inorganic precursor solutions
La préparation des solutions consiste à dissoudre les précurseurs dans le solvant en proportions stœchiométriques . Pour cela, on procède comme suit : The preparation of the solutions consists in dissolving the precursors in the solvent in stoichiometric proportions. For this, proceed as follows:
• on dissout, sous agitation constante, le nitrate de lanthane dans le solvant préchauffé à 100 ° C pour évaporer 1 ' eau résiduelle ;  • Lanthanum nitrate is dissolved under constant stirring in the solvent preheated to 100 ° C to evaporate the residual water;
• par un chauffage continu à 80-90 °C, la solution devient claire ;  • by continuous heating at 80-90 ° C, the solution becomes clear;
• puis , on aj oute une quantité équimolaire d ' acétate de nickel à la précédente solution ; • Then add an equimolar amount of nickel acetate to the previous solution;
• après 30 minutes d ' agitation, on obtient une solution homogène qui constitue une matrice organo-métallique ; After 30 minutes of stirring, a homogeneous solution is obtained which constitutes an organometallic matrix;
• le cas échéant (pour les exemples 3 et 4 selon 1 ' invention uniquement) , on aj oute le glycérol ou le PEG, juste avant de procéder au dépôt de la solution sur le substrat . If necessary (for examples 3 and 4 according to the invention only), the glycerol is added or PEG just before depositing the solution on the substrate.
Préparation des substrats Preparation of substrates
On texture les substrats en silicium en utilisant la gravure cryogénique standard . La figure 1 montre deux images SEM de tranchées avec 2 facteurs de forme (respectivement 7 pour la figure 1A et 3 pour la figure 1B) obtenus après gravure profonde par DRIE. Silicon substrates are textured using standard cryogenic etching. Figure 1 shows two SEM images of trenches with 2 form factors (respectively 7 for Figure 1A and 3 for Figure 1B) obtained after deep etching by DRIE.
Avant de procéder au dépôt des films de La i03 sur les substrats ainsi texturés, on procède à leur nettoyage par la méthode RCA (acronyme anglais pour «Radio Corporation of America») après un premier nettoyage en solution d' acide fluorhydrique pour éliminer les résidus chimiques de gravure . Les substrats sont introduits pendant 10 min dans un mélange de H20, H2O2 et NH4OH avec un rapport volumique 5 : 1 : 1 et chauffé à une température d' environ 75-80 °C . Before depositing the i03 films on substrates that have been textured, they are cleaned using the RCA (Radio Corporation of America) method after a first cleaning solution of hydrofluoric acid to remove the residues. chemical etching. The substrates are introduced for 10 min into a mixture of H 2 O, H 2 O 2 and NH 4 OH with a volume ratio of 5: 1: 1 and heated to a temperature of about 75-80 ° C.
Réalisation des films de La i03 Director of the films of The i03
Les films de La i03 sont formés sur les substrats texturés et nettoyés de la manière suivante : The i03 films are formed on the textured and cleaned substrates as follows:
- une ou plusieurs couches de 150 μΐ d'une des solutions de précurseurs inorganiques telles qu'obtenues précédemment est déposée, par centrifugation (en anglais « spin coating ») , sur un substrat de silicium texturé et nettoyé, en utilisant la tournette (ou spin-coater) Spinl50 de SPS-Europe à 3000 rpm pendant 30 s ; puis le substrat ainsi revêtu est soumis à un traitement thermique étagé en trois étapes : o une première étape de séchage sur une plaque chauffante à 90°C pendant 2 minutes, pour éliminer de la solution le solvant ; one or more layers of 150 μl of one of the inorganic precursor solutions as obtained previously is deposited by centrifugation (spin coating) on a textured silicon substrate and cleaned, using the spinette (or spin-coater) Spinl50 from SPS-Europe at 3000 rpm for 30 s; then the substrate thus coated is subjected to a heat treatment stepped in three steps: a first drying step on a heating plate at 90 ° C. for 2 minutes, to remove the solvent from the solution;
o une deuxième étape de pyrolyse à 375°C pendant 3 minutes, pour éliminer la matrice organométallique a second pyrolysis step at 375 ° C. for 3 minutes to eliminate the organometallic matrix
(préalablement formée lors du mélange des précurseurs avec le solvant) et l'adjuvant ; (previously formed when mixing the precursors with the solvent) and the adjuvant;
o une troisième étape de calcination à 700°C dans un four préalablement chauffé pendant une durée de 20 minutes ; ce traitement s'apparente à un traitement de traitement thermique rapide, classiquement désigné par l'acronyme anglais RTA (pour «Rapid Thermal Annealing») pour cristalliser le revêtement et former un film dense de pérovskite La i03 ; tout le processus doit être répété autant de fois que le nombre de couches désiré.  a third calcination step at 700 ° C. in a preheated oven for a period of 20 minutes; this treatment is similar to a rapid thermal treatment treatment, conventionally designated by the acronym RTA (for "Rapid Thermal Annealing") to crystallize the coating and form a dense film of perovskite La i03; the whole process must be repeated as many times as the desired number of layers.
EXEMPLE 1 (COMPARATIF) On réalise un film d'une seule couche de La i03 sur un substrat texturé dont le facteur de forme est de 3, comme indiqué ci-dessus, à partir d'une solution de nitrate de lanthane hydraté et d ' acétate de nickel (concentration à 0,5 M de LaNiOs) . Cette solution sans PEG ni glycérol a une viscosité d' environ 9.8 mPa.s. Les figures 2A et 2B montrent que les tranchées du substrat texturé sont revêtues d'un film dense de La i03 présentant de nombreux défauts tels que des fissures, des parties d'oxydes non couvertes, des accumulations de produits dans les tranchées et la formation de filaments (notamment visibles sur la figure 2B qui est une vue détaillée du fond d'une tranchée de la figure 2A) . En outre, l'épaisseur n'est pas homogène du bas vers le haut de la tranchée. EXEMPLE 2 (COMPARATIF) EXAMPLE 1 (COMPARATIVE) A film of a single layer of i03 was made on a textured substrate whose form factor was 3, as indicated above, from a solution of hydrated lanthanum nitrate and nickel acetate (0.5 M concentration of LaNiOs). This solution without PEG and glycerol has a viscosity of about 9.8 mPa.s. FIGS. 2A and 2B show that the trenches of the textured substrate are coated with a dense film of i03 having many defects such as cracks, uncovered oxide parts, trench product build-up and filaments (particularly visible in Figure 2B which is a detailed view of the bottom of a trench of Figure 2A). In addition, the thickness is not homogeneous from the bottom to the top of the trench. EXAMPLE 2 (COMPARATIVE)
On réalise un film d'une seule couche de La i03 sur un substrat texturé dont le facteur de forme est de 8 , comme indiqué ci-dessus, à partir d'une solution de nitrate de lanthane hydraté et d'acétate de nickel (concentration à 0,3 M de LaNi03 ) et de PEG . Cette solution contenant du PEG a une viscosité d' environ 3 9 mPa.s. A film of a single layer of i03 is made on a textured substrate whose shape factor is 8, as indicated above, from a solution of hydrated lanthanum nitrate and nickel acetate (concentration 0.3 M LaNiO3) and PEG. This solution containing PEG has a viscosity of about 39 mPas.
La figure 3A montre une image SEM d'une tranchée entière, tandis que les figures 3B et 3C sont des vues détaillées de cette tranchée, situées respectivement dans le haut (figure 3B ) et le fond de la tranchée (figure 3C ) .  Fig. 3A shows an SEM image of an entire trench, while Figs. 3B and 3C are detailed views of this trench, located respectively at the top (Fig. 3B) and bottom of the trench (Fig. 3C).
Les figures 3A et 3C montrent des fissures dans le fond de la tranchée, tandis que les figures 3A et 3B montrent que les parois des tranchées sont recouvertes de manière non uniforme avec une formation de filaments. Le milieu des tranchées n'est pas revêtu. EXEMPLE 3 ( SELON L' INVENTION)  Figures 3A and 3C show cracks in the bottom of the trench, while Figures 3A and 3B show that the trench walls are non-uniformly coated with filament formation. The middle of the trenches is not coated. EXAMPLE 3 (ACCORDING TO THE INVENTION)
On réalise un film d'une seule couche de La i03 sur un substrat texturé dont le facteur de forme est de 3 , comme indiqué ci-dessus, à partir d'une solution comprenant 1 ml de nitrate de lanthane hydraté et d ' acétate de nickel (concentration à 0,6 M) et 1 ml de PEG . Cette solution contenant du PEG a une viscosité d' environ 85 mPa.s. A single layer film of i03 was made on a textured substrate whose form factor was 3, as indicated above, from a solution comprising 1 ml of hydrated lanthanum nitrate and sodium acetate. nickel (concentration at 0.6 M) and 1 ml of PEG. This solution containing PEG has a viscosity of about 85 mPa.s.
Les cinq images SEM de la figure 4 montrent que les parois des tranchées sont recouvertes de manière uniforme avec revêtement dense sans filaments ni fissures. Le fond d'une tranchée est recouvert d'une épaisseur de La i03 proche de 45 nm. EXEMPLE 4 ( SELON L' INVENTION) The five SEM images in Figure 4 show that the trench walls are uniformly covered with a dense coating without filaments or cracks. The bottom of a trench is covered with a thickness of i03 close to 45 nm. EXAMPLE 4 (ACCORDING TO THE INVENTION)
On réalise un film d'une couche de La i03 sur un substrat texturé dont le facteur de forme est de 3 et 7, comme indiqué ci-dessus, à partir d'une solution comprenant 1 ml de nitrate de lanthane hydraté et d'acétate de nickel (concentration à 0,6 M) et 1 ml de glycéro solution contenant du glycérol a une viscosité d' environ 80 mPa.s. A film of an i03 layer is made on a textured substrate whose shape factor is 3 and 7, as indicated above, from a solution comprising 1 ml of hydrated lanthanum nitrate and acetate. nickel (concentration at 0.6 M) and 1 ml of glycerol - containing glycerol solution has a viscosity of about 80 mPa.s.
Les figures 5A et 5B montrent que les parois des tranchées sont recouvertes de manière uniforme avec revêtement poreux (porosité due à la décomposition du glycérol) .  Figures 5A and 5B show that the trench walls are uniformly coated with porous coating (porosity due to decomposition of glycerol).
Le substrat de silicium texturé est bien revêtu par un dépôt homogène de La i03 d'une épaisseur proche de 200 nm. Les bords sont très bien couverts sans faire varier 1 ' épaisseur .  The textured silicon substrate is well coated with a homogeneous deposition of i03 with a thickness close to 200 nm. The edges are very well covered without varying the thickness.
L'ensemble des essais est récapitulé tans le tableau 1 ci-dessous : Tableau 1  The set of tests is summarized in Table 1 below: Table 1
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001
EXEMPLE 5 ( SELON L' INVENTION) EXAMPLE 5 (ACCORDING TO THE INVENTION)
On réalise un film d'une couche de La i03 sur un substrat texturé dont le facteur de forme est de 8, comme indiqué ci- dessus, à partir d'une solution comprenant 1 mL de nitrate de lanthane hydraté et d'acétate de nickel (concentration à 0,6 M) et 1 mL de glycéro solution contenant du glycérol a une viscosité d' environ 80 mPa.s. A film of an i03 layer is made on a textured substrate whose shape factor is 8, as indicated below. above, from a solution comprising 1 mL of hydrated lanthanum nitrate and nickel acetate (0.6 M concentration) and 1 mL of glycerol-containing glycerol solution has a viscosity of about 80 mPa.s.
La figure 6 montre que les parois des tranchées sont recouvertes de manière uniforme avec un revêtement poreux (porosité due à la décomposition du glycérol) .  Figure 6 shows that the trench walls are uniformly coated with a porous coating (porosity due to the decomposition of glycerol).
Le substrat de silicium texturé est bien revêtu par un dépôt homogène de La i03 d'une épaisseur proche de 70 nm. Les bords sont très bien recouverts sans apparition de fissures ou de zones non recouvertes  The textured silicon substrate is coated with a homogeneous deposition of La03 with a thickness close to 70 nm. Edges are very well covered without cracking or uncovered areas
L'ensemble des essais est récapitulé tans le tableau 2 ci-dessous :  The set of tests is summarized in Table 2 below:
Tableau 2 Table 2
Concentration Additif Viscosité Facteur nombre Qualité Figure de la de (mPa. s) de forme de du Concentration Additive Viscosity Factor Number Quality Figure of the de (mPa. S) shape of the
solution viscosité couches revêtement  solution viscosity layers coating
de  of
précurseurs  precursors
(mol/L)  (Mol / L)
0,6 glycérol 80 8 1 bonne 6 0.6 glycerol 80 8 1 good 6
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Claims

REVENDICATIONS
1. Système tridimensionnel (1) résistant à une température d'au moins 400 °C, comprenant : A three-dimensional system (1) resistant to a temperature of at least 400 ° C, comprising:
· un substrat (2) tridimensionnel en un matériau résistant à une température d'au moins 400°C, ledit substrat (2) comportant au moins une surface micro- ou macro-texturée (21), et  A three-dimensional substrate (2) of a material resistant to a temperature of at least 400 ° C, said substrate (2) having at least one micro- or macro-textured surface (21), and
• un revêtement (3) en un matériau choisi parmi les métaux et les oxydes,  A coating (3) made of a material chosen from metals and oxides,
ledit système tridimensionnel (1) étant caractérisé en ce que ladite surface texturée (21) présente un facteur de forme compris entre 2 et 20, et  said three-dimensional system (1) being characterized in that said textured surface (21) has a form factor of between 2 and 20, and
en ce que ledit revêtement (3) est un revêtement conforme se présentant sous forme d'un film dont l'épaisseur est comprise entre 10 nm et 1 μη.  in that said coating (3) is a conformal coating in the form of a film whose thickness is between 10 nm and 1 μη.
2. Système tridimensionnel (1) selon la revendication 1, dans lequel ledit substrat (2) est en un matériau semi- conducteur, ou en une céramique, ou en verre, ou en vitrocéramique, ou en métal, ou en un matériau composite. A three-dimensional system (1) according to claim 1, wherein said substrate (2) is of a semiconductor material, or a ceramic, or glass, or glass-ceramic, or metal, or a composite material.
3. Système tridimensionnel (1) selon les revendications 1 ou 2, dans lequel ledit substrat (2) est en mousse de nickel, ou en alumine, ou en silicium microstructuré . 3. three-dimensional system (1) according to claims 1 or 2, wherein said substrate (2) is made of nickel foam, or alumina, or microstructured silicon.
4. Système tridimensionnel (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit revêtement (3) en un oxyde choisi parmi les oxydes de type pérovskite ABO3 ou double pérovskite A2BO4 où A est une terre rare et B un métal, ou parmi les oxydes de type Mn02, RuC>2 , S1O2, Fe304, T1O2, ZrC>2 , AI 2O3 , Ce02. 4. three-dimensional system (1) according to any one of claims 1 to 3, wherein said coating (3) of an oxide selected from the perovskite-like oxides ABO 3 or double perovskite A2BO 4 where A is a rare earth and B a metal, or among the oxides of the MnO 2, RuC 2, SiO 2, Fe 3 O 4 , TiO 2, ZrC 2, Al 2 O 3 , CeO 2 type .
5. Utilisation dudit système tridimensionnel (1) tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comme électrode pour piles à combustible. 5. Use of said three-dimensional system (1) as defined in any one of claims 1 to 4 as an electrode for fuel cells.
6. Utilisation dudit système tridimensionnel (1) tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comme électrode pour batteries et micro-batteries. 6. Use of said three-dimensional system (1) as defined in any one of claims 1 to 4 as an electrode for batteries and micro-batteries.
7. Utilisation dudit système tridimensionnel (1) tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comme capacité ou supercapacité pour condensateurs ou supercondensateurs . 7. Use of said three-dimensional system (1) as defined in any one of claims 1 to 4, as capacitance or supercapacity for capacitors or supercapacitors.
8. Procédé de réalisation par voie liquide, comprenant les étapes suivantes : 8. Method of realization by liquid route, comprising the following steps:
A. préparation et/ou fourniture d'un substrat (2) tridimensionnel en un matériau résistant à une température d'au moins 400°C, ledit substrat (2) comportant au moins une surface micro- ou macro- texturée (21) présentant un facteur de forme compris entre 2 et 20 ;  A. preparing and / or providing a three-dimensional substrate (2) of a material resistant to a temperature of at least 400 ° C, said substrate (2) having at least one micro- or macro-textured surface (21) having a form factor of between 2 and 20;
B. Préparation d'une solution de précurseurs inorganiques dans un solvant, constituant après mélange et agitation une matrice organo- métallique ;  B. Preparation of a solution of inorganic precursors in a solvent, constituting after mixing and stirring an organometallic matrix;
C. Ajout d'un adjuvant soluble dans ledit solvant en une quantité telle que la viscosité de ladite solution est au moins de 80 mPa.s ;  C. Adding a soluble adjuvant in said solvent in an amount such that the viscosity of said solution is at least 80 mPa.s;
D. Dépôt sur le substrat d'une ou plusieurs couches de ladite solution ;  D. Deposition on the substrate of one or more layers of said solution;
E. Traitement thermique du substrat (2) ainsi enduit de la solution comprenant  E. Heat treatment of the substrate (2) thus coated with the solution comprising
o une première étape de traitement thermique à une température d'au moins 90 °C pour éliminer de ladite solution de précurseurs inorganiques le solvant ; puis a first heat treatment step at a temperature of at least 90 ° C to eliminate of said solution of inorganic precursors the solvent; then
o une deuxième étape de traitement thermique à une température comprise entre 200°C et 400°C pour éliminer l'adjuvant et la matrice organométallique— ;  a second heat treatment step at a temperature of between 200 ° C. and 400 ° C. to remove the adjuvant and the organometallic matrix;
o une troisième étape de traitement thermique à une température comprise entre 400°C et 800°C pour cristalliser le revêtement et former le film oxyde;  a third heat treatment step at a temperature between 400 ° C and 800 ° C to crystallize the coating and form the oxide film;
F. les étapes D et E étant répétées jusqu'à obtention d'un revêtement ayant l'épaisseur totale souhaitée.  F. steps D and E being repeated until a coating having the desired total thickness is obtained.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel l'adjuvant est un polyéthylène glycol ou un glycérol dans un solvant polaire protique. The process of claim 8 wherein the adjuvant is polyethylene glycol or glycerol in a protic polar solvent.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel les précurseurs inorganiques sont choisis parmi le nitrate de lanthanum tétra-hydraté, l'acétate de nickel, les hydroxydes de strontium, de baryum, 1 ' isopropoxyde de titane. 10. The method of claim 9, wherein the inorganic precursors are selected from tetra-hydrated lanthanum nitrate, nickel acetate, strontium hydroxides, barium, titanium isopropoxide.
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