Synthèse de nanotubes de carbone dans le cadre de la mise en œuvre de substrats texturés pour l’intégration 3D

par Sébastien Kouassi Kouassi

Thèse de doctorat en Science des matériaux

Sous la direction de Chantal Boulmer-Leborgne.

Soutenue en 2008

à Orléans .

mots clés

• Nanotubes
• Métallisation
• Silicium poreux

Résumé

La croissance et la métallisation de nanotubes de carbone verticaux réalisés sur des substrats de silicium plans et percés sont étudiées pour la fabrication d’interconnexions à fort facteur d'aspect. Le but final est de réussir à remplir de nanotubes de carbone des via obtenus dans le substrat de silicium faisant plusieurs centaines de microns de hauteur (150 à 300 µm) pour 30 à 50 µm de diamètre. Ils doivent permettre de réaliser des structures conductrices à travers la plaquette de silicium pour amener le courant électrique d'une face à l'autre de la puce électronique. Les applications visées sont les « Systems in Package » systèmes hybrides constitués de la superposition de plusieurs puces lors de la mise en boîtier (ex : capteur d’image et son système électronique de commande). En plus des propriétés électriques, leur capacité de dissipation thermique élevée (3000 W. M-1. K-1) procure aux nanotubes un avantage technologique intéressant dans le cadre d’applications de puissance notamment. La faisabilité morphologique du démonstrateur a été évaluée et des tests électriques sur les structures obtenues ont été réalisés. Les mesures de conduction sur des tapis sont comparées à celles de nanotubes unitaires connectés sur des électrodes en titane. Les avancements ainsi que les points bloquants sont soulignés et des axes d'amélioration sont donnés afin d'atteindre les objectifs morphologiques et électriques fixés.

Titre traduit

Carbon nanotube synthesis on etched silicon substrate for 3D integration

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