Le groupe s’appuie sur les moyens technologiques de l’IEMN pour développer de nouveaux matériaux en technologies films minces qui seront intégrés aux micro-dispositifs de stockage de l’énergie fabriqués en salle blanche. Le groupe a un savoir-faire dans la mise en place de matériaux poreux à base de nitrure de métaux de transition binaire (VN, W₂N, Mo₂N, RuN, TiN, NbN…) agissant comme électrodes de micro-supercondensateurs. Pour augmenter les performances de stockage, une voie choisie consiste à développer des films minces multi-cationiques (nitrure de transition ternaire, quaternaire et quinaire) par pulvérisation magnétron en mode planaire ou confocal. Afin d’obtenir une électrode dans laquelle 2 cations seraient électroactifs, nous alternerons des couches nanométriques de films minces binaires (approche « nanolaminate ») où nous co-pulvériserons les deux métaux simultanément sous Ar/N₂/O₂. L’approche en mode confocal permet de mettre en place une approche combinatoire qui permet de balayer un grand nombre de compositions / phases différentes. Pour réaliser cette optimisation, nous utiliserons un bâti de pulvérisation à plusieurs sources confocales qui permettra, sur un wafer complet de 4 pouces, d’avoir un gradient de composition chimique. En utilisant les outils de cartographie multi techniques (structural, chimique, mécnaique, électrique, électrochimique..), nous pourrons remonter à la composition et à la structure du dépôt, à l’échelle du wafer.

Illustration des possibilités de dépôts en alternant des couches d’épaisseurs variables, soit de façon alternée (nano-laminate) ou simultanée. B) Cartographie en micro-fluorescence X montrant un gradient de composition.