Rasson, Jonathan
[UCL]
Poncelet, Olivier
[UCL]
Francis, Laurent
[UCL]
Lorsque le silicium poreux est utilisé dans le cadre d’applications biomédicales ou de détection de gaz, il est souvent intéressant d’y appliquer une modification de surface. Une méthode courante est la silanisation qui requiert la présence de groupes hydroxy (-OH) à la surface. Or, l’oxyde natif du silicium présente peu de groupes hydroxy comparés à d’autres oxydes comme l’alumine par exemple [1,2]. Il convient donc de procéder à un dépôt d’oxyde riche en groupes hydroxy tant à la surface du substrat poreux qu’à l’intérieur des pores. Pour cela, les techniques conventionnelles de dépôt de films minces, telles que le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), l’évaporation par canon à électrons et la pulvérisation, sont limitées aux incidences normales et donc aux surfaces planes. Pour des structures complexes et tri-dimensionnelles, la technique de dépôt de couches atomiques (atomic layer deposition, ALD) est plus indiquée. L’ALD est une méthode de dépôt en phase vapeur basée sur un mécanisme auto-limitant à partir de précurseurs organo-métalliques fortement réactifs sur tout type de surface. La technique permet l’obtention de couches ultraminces d’oxydes et de nitrures avec un contrôle précis de l’épaisseur, une uniformité sur de larges surfaces, une bonne reproductibilité et une excellente conformalité [3,4]. De par ses propriétés inédites, l’ALD est donc un outil de choix pour couvrir de façon uniforme et conforme l’intérieur des pores d’une matrice de silicium poreux présentant un haut facteur de forme [5]. Nous avons démontré la croissance d’oxydes d’aluminium, d’hafnium et de titane par ALD dans une matrice de silicium macroporeux à haut facteur de forme (compris entre 140 et 280) allant jusqu’à 280 μm de profondeur. Les oxydes ont été déposés soit par couches simples soit par multicouches et la conformalité des couches ainsi que l’uniformité de l’épaisseur ont été caractérisées en fonction de la profondeur. L’accroche de molécules, sous la forme de protéines fluorescentes, a été effectuée via une silanisation et les performances sur oxydes ALD ont été comparées à l’oxyde natif par microscopie confocale fluorescente.
Bibliographic reference |
Rasson, Jonathan ; Poncelet, Olivier ; Francis, Laurent. Conformal atomic layer deposition of oxides in high aspect ratio macroporous silicon layer.2ièmes Journées SemiConducteurs et Oxydes Poreux (Montpellier, du 25/06/2015 au 26/06/2015). |
Permanent URL |
http://hdl.handle.net/2078.1/162037 |