Chapitre 2 : Dépôt d’or structuré par Déposition à Angle Oblique 65
V. Conclusions 87
Ce second chapitre nous a ouvert deux voies à exploiter dans l’optimisation des dispositifs à base d’oxyde de ruthénium.
En effet, suite à ces résultats concernant les dépôts d’or par OAD, nous constatons une augmentation de la capacité de l’électrode de RuOx associé à un substrat structuré. Cependant cette faible épaisseur de structure d’or permet un dépôt d’oxyde de ruthénium limité à 50 cycles avant le décrochement de celui-ci. Nous avons donc focalisé notre intérêt sur la structuration de substrat d’or en trois dimensions qui serait compatible avec l’oxyde de ruthénium, en termes de pénétration et d’augmentation de cycles de dépôt en conservant la stabilité mécanique de la structure. En utilisant la même technique de dépôt, une autre étude a été menée sur l’accroissement de la surface active du substrat d’électrode en utilisant le co-dépôt d’un alliage or / cuivre. La méthode d’électrodéposition d’or utilisant la texturation dynamique par bulles d’hydrogène est présentée dans le chapitre quatre.
Le dernier volet considéré dans cette partie concerne l’oxydation du ruthénium préalablement structuré à l’état métallique Ru0. Afin de valider dans un premier temps les performances exploitables d’une oxydation électrochimique du ruthénium pour son utilisation dans des micro-dispositifs, nous avons mis en place un protocole de fabrication faisant intervenir la photolithographie. Ces dispositifs de type nanométrique à base de ruthénium oxydé seront présentés dans la partie suivante.
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VI.
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91 Dans ce projet de thèse nous nous focalisons sur la structuration des collecteurs de courant d’or, mais également sur la réalisation de micro-supercondensateurs à base de RuOx,nH2O. Dans le but de miniaturiser l’empreinte surfacique du dispositif, ce chapitre est dédié à la fabrication de nano- supercondensateurs, c’est-à-dire de condensateurs électrochimiques à l’échelle nanométrique, en configuration planaire. Nous avons utilisé les procédés de fabrication et l’oxydation électrochimique du ruthénium pour la conception d’un dispositif d’une dimension de 25 µm2 avec un espacement inter- électrodes sub-micrométrique. Comme nous avons vu dans le chapitre précédent, nous avons mis en place un protocole pour oxyder le ruthénium métallique en oxyde de ruthénium par voie électrochimique. Nous nous sommes intéressés à la fabrication d’un dispositif miniaturisé utilisant cette technologie sur un dépôt de ruthénium métallique.
I.
Procédés de micro-fabrication
La réalisation du dispositif s’effectue en plusieurs étapes à partir d’une plaquette de silicium, appelé wafer. Les premières étapes de la conception du nano-supercondensateur mettent en jeu la micro- fabrication par le biais de la photolithographie.
1. Etapes de photolithographie
Un masque en verre et chrome a été conçu pour la réalisation de quatre dispositifs par wafer. Comme expliqué dans le chapitre 1, partie V, la photolithographie est basée sur le principe de masquage sélectif de résines photosensibles. La figure III.1 représente le dessin du micro-dispositif édité sur CléWin (logiciel pour la conception de masque servant à la lithographie). On peut voir la taille totale du dispositif et les zooms indiquant la zone active du nano-supercondensateur, d’une surface géométrique de 25 µm2.