Chapitre I : Introduction bibliographique
II- D° Conclusions sur la synthèse de nanoparticules
Figure II-35 : Photos de solutions de nanoparticules de cuivre stabilisées par une amine. En haut : Pas de métallisation. En bas : Légère métallisation des parois.
Nous avons exploré les conditions de synthèse des nanoparticules de cuivre pour différents précurseurs et conditions expérimentales dans des solvants organiques. Les solutions obtenues sont toutes sensibles à l’air et à l’humidité.
Les solutions préparées à partir des carboxylates de cuivre ne permettent pas d’obtenir des nanoparticules avec des distributions en taille faibles, mais permettent la préparation de solutions colloïdales. Les solutions préparées à partir de l’amidinate et du mésityl-cuivre permettent quant à elles d’obtenir des solutions colloïdales d’une taille comprise entre 3 et 10 nanomètres avec une distribution en taille faible (20%) et une faible quantité de carbone.
________________________________________________________________________ - 98 - Nous avons aussi exploré le rôle de différents paramètres. Ceux-ci (le solvant choisi, la quantité et la qualité du stabilisant ajouté, la nature du précurseur) nous permettent un contrôle de la taille et des propriétés (en particulier sur le comportement de dépôt) des nanoparticules de cuivre. Les objectifs que nous nous étions fixés étaient les suivants :
Critère Criticité du critère Objectif atteint ?
Stabilité dans le temps
Critique : La reproductibilité des dépôts sera très dépendante de cette stabilité
dans le temps.
Oui. Stable sous argon à température
ambiante Dispersion en taille Important : La compacité augmente avec
une faible distribution dans le cas des cubes et des bâtonnets. Dans le cas des
sphères, une bimodalité peut-être intéressante si les petites particules comblent l’espace entre les grandes
Nous obtenons principalement des
sphères avec une bonne monodispersité
dans le meilleur des cas
Quantité de produit organique
Important : Pour des raisons de pureté finale en cuivre de la couche, il faut éviter au maximum l’ajout de produit
organique
Oui : 85% de cuivre dans le meilleur des
cas
Stabilité à l’air Important : La manipulation des produits et la mise en œuvre des dépôts doit être
la plus simple possible
Non.
Forme des nanoparticules
Important : Des particules cubiques apporteraient une meilleure compacité
que les sphères.
Pas de contrôle de forme
Toxicité Important : Les composés de départ comme les produits d’arrivée doivent
respecter certaines règles (Qualité, Hygiène, Sécurité, Environnement) pour
la sécurité de l’opérateur et que l’on puisse à terme envisager un procédé
industriel.
Les produits utilisés ne présentent pas de danger majeur, la
toxicité des nanoparticules en elles-mêmes n’a pas encore été déterminée
________________________________________________________________________ - 99 - Taille des
nanoparticules
Accessoire : Les propriétés de la couche ne dépendront pas de ce facteur.
Gamme faible : 3 à 10 nm
Tableau II-21 : Cahier des charges pour la synthèse de nanoparticules
Ces objectifs ne sont pas tous atteints. Cependant, les plus critiques sont obtenus. Nous disposons donc d’un ensemble de matériaux qui vont pouvoir être utilisés par la suite pour effectuer nos dépôts de nanoparticules sur des substrats silicium.
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