Thématique MATEPP - Matériaux, Plasmas et Procédés

Responsable : Angélique BOUSQUET, MdC UCA
 

Le groupe Matériaux, Plasmas et Procédés travaille depuis de nombreuses années sur la PVD (Physical Vapour Deposition) magnétron. Nous avons pour ambition d’aborder l’ensemble des aspects des dépôts par pulvérisation réactive, de la compréhension de la chimie du plasma à l’élaboration et la caractérisation des films et de leurs propriétés, dans une démarche pluridisciplinaire. L’expertise du groupe d’abord centrée sur les oxynitrures (de silicium, de tantale…) s’élargit maintenant à des procédés hybrides plus complexes (associant PVD et PECVD ou PVD et évaporation…) ou à d’autres types de matériaux comme les carbonitrures et les oxyfluorures. Dernièrement, nous avons davantage orienté nos recherches vers des aspects « nano » en travaillant sur la synthèse de nanoparticules isolées, de nano-composites ou sur le traitement de poudres par des procédés plasmas.

Ces activités s’inscrivent majoritairement dans les domaines de l’Energie et de l’environnement. Les applications visées concernent de manière générale le solaire (avec, par exemple, le développement de systèmes antireflets pour le PV ou de dispositifs pour le solaire thermique) ou la photo(électro-)catalyse (pour la dégradation de polluant, la conversion du CO2 et la production de H2 vert). En parallèle, notre expertise dans les procédés plasmas nous permet de proposer des traitements de surface de polymères pour diverses applications (imprimabilité, adhésion…).

Depuis 2011, ce groupe s’adosse sur un plateau technique PLASMAT pour répondre à des besoins industriels via des prestations ou des contrats de recherche.

Thèmes de recherche :

•    Matériaux ternaires et pulvérisation réactive
•    Matériaux pour le solaire
•    Matériaux pour la photo(électro-)catalyse
•    Procédés plasmas de traitement de surface et de poudres

Équipements

L’équipe MATEPP dispose de 3 réacteurs de dépôt/traitement de surface par procédé plasma.
Dépôt basse pression :

PVD 1  : MP400 (Plassys) : Réacteur PVD hybride (2 cathodes RF + 4 crayons MW), porte substrat chauffant et polarisable.

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PVD 2 : EVA 300 (Alliance Concept) : Réacteur PVD (2 Cathodes RF, crayons MW adaptables), pouvant travailler en atmosphère fluorée, porte-substrat polarisable. Financement Soutien à l’Innovation de la Région Auvergne.

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Dispositif cyclonique : fonctionalisation de poudres par plasma à pression atmosphérique
Source d’excitation :

  • DC (courant continu)
  • RF (radio fréquence 13.56 Mhz)
  • -Micro-onde (2,45 Ghz)

Torche plasma à pression atmosphérique :

  • 1 torche ULS 1 basse fréquence (400-700W)
  • 2 torches ULS- haute fréquence (750-1100W)
  • 1 torche ULS-Coat (750-1100w)
  • 1 robot de dépôt 3 axes + système roll to roll
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  • 1 réacteur de traitement de poudre
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L’équipe MATEPP dispose également de moyens d’outils de caractérisation du plasma et des propriétés des couches minces.

  • Spectromètre avec caméra CCD (220-1050 nm), mesures résolues en temps.
  • Ellipsomètre spectroscopique UVISEL ex-situ sur la gamme 0,59 – 4,965 eV (250 – 2100 nm).
  • Banc de mesures électriques courant/tension (mesures 2 points ou 4 pointes).

Personnels

Personnels permanents

Doctorants/Post-Doctorants

Nom Statut Support Dates
Amir Kabouia Doctorant ANR 2024-…
Thomas Erbland Doctorant PEPR 2023-…
Mathias Goutte Doctorant MESR 2022-…
Hiba Beiji Doctorante CIR 2020-2024
Vitalios Ntomprougkidis Post-doctorant CIR 2021-2022
Aissatou Diop Doctorante ANR 2019-2023
Mohamed Mounder Kouicem Doctorant CIFRE 2018-2021
Céline Clément Doctorante FEDER 2018-2021
Sara Ibrahim Doctorante MESR 2017-2020
Abdellatif Bachar Doctorant Labex 2015-2019
Olivier Debieu Post-doctorant Région 2012-2013
Yuanyuan Na Post-doctorant Région 2012-2013
Jorge Posada Doctorant CIFRE 2012-2015
Amira Farhaoui Doctorante Labex 2012-2016
Fadi Zoubian Doctorant MESR 2009-2013
Ludovic Sarakha Doctorant MESR 2007-2011

Projets financés

Collaborations

Publications