Nouveaux concepts pour les structures de capteurs multicouches d'oxydes

L'objectif du projet NANOPHOS consistait à développer une nouvelle technologie de capteurs optiques à base de métal/oxyde pour détecter les agents gazeux et les polluants. Le travail a porté sur un certain nombre de problèmes liés au contrôle de la pollution de l'air et à l'amélioration des conditions de santé et de la sécurité de procédés industriels. Parmi les domaines d'application des nouveaux capteurs, on peut citer le traitement du gaz naturel, le stockage des produits pharmaceutiques, l'exploration du pétrole et du gaz naturel ou encore l'amélioration du contrôle de la chaîne alimentaire.

Une structure multicouche a été créée par dépôt d'un film d'oxyde de métal par pulvérisation magnétron. Des oxydes de platine, de palladium, d'or, de zinc et de silicium ont ensuite été déposés en fonction de cibles métalliques en utilisant la pulvérisation à l'aide d'argon ou de réactifs argon-oxygène. Des masques de métal dur ou de silicium ont été développés et appliqués avec succès pendant le processus de gravure sèche. Le schéma souhaité a été initialement développé dans le masque dur puis appliqué aux multiples couches d'oxydes de métal. Le masque protégeait des zones particulières du substrat sous-jacent pendant le processus. Le masque était ensuite ôté pour laisser apparaître la structure diffractive se trouvant en-dessous.

Une autre approche a été développée pour créer des schémas multicouches d'oxydes de métal avec des métaux réfractaires difficiles à graver. Ce processus utilise la technique de lithographie par décollement (lift-off) et le dépôt de plusieurs couches d'oxydes de métal. Pendant le processus de décollement, le substrat était couvert de matériau. Il était alors nécessaire d'éviter la surchauffe pendant la pulvérisation.