Micromoulage de films épais de Sm-Co

Micromoulding of Sm-Co thick films

• Auteur / Autrice : Katia Chouarbi
• Direction : Johan Moulin, Stéphane Fanget
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 21/02/2013
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences et Technologies de l'Information, des Télécommunications et des Systèmes (Orsay, Essonne ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut d'électronique fondamentale (Orsay, Essonne ; 19..-2016)
• Jury : Président / Présidente : Francisco De Oliveira Alves
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Johan Moulin, Francisco De Oliveira Alves, Nora Dempsey, Isabelle Mabille, Marion Woytasik, Frédéric Goutti
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Nora Dempsey, Isabelle Mabille

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lithographie par faisceau d'électrons

Dépôt électrolytique

Systèmes microélectromécaniques

Mots clés libres

MEMS

Actionnement magnétique

Croissance électrolytique

Micromoulage

Films épais

SmCo

MEMS

Magnetic actuator

Electrodeposition

Micromolding

Thick film

SmCo

Résumé

Cette étude a été motivée par les nombreux avantages du procédé de micromoulage, qui couple la croissance électrolytique et la localisation du film avec un moule en résine épaisse. Ce procédé permet en effet la réalisation de micro-objets, dont les dimensions sont uniquement dépendantes de la résolution des techniques de lithographie employées pour définir les moules en résine. Le micromoulage permet donc de réaliser des microstructures métalliques et est compatible avec la technologie MEMS. Nous avons mis en évidence l’influence de différents paramètres expérimentaux dans le cadre de l’étude de la croissance électrolytique du samarium-cobalt en solution aqueuse dans une cellule de Hull. Cette étude nous a permis de déterminer plusieurs points de fonctionnement conduisant à des teneurs en samarium et des épaisseurs élevées : jusqu'à 50 % de samarium et plusieurs microns d’épaisseur. En outre, un certain nombre d’hypothèse ont été émises, qui lient le procédé d’élaboration et le mécanisme de croissance. Nous avons aussi réussi a montré qu’il est possible de réaliser des micromotifs de plusieurs microns d’épaisseur contenant un rapport Sm/(Sm+Co) relativement élevé (10 %) et une faible contamination en oxygène (8 %).

This study was motivated by the advantags of micromolding process, which couples the electrolytic growth and location of the film with a thick resin mold. This method makes it possible the achievement of micro-objects, the dimensions of which are only dependent on the resolution of the lithographic techniques used to define the resin molds. The micromolding can therefore produce metal microstructures and is compatible with MEMS technology. We have highlighted the influence of various experimental parameters in the context of the study of the electrolytic growth of samarium-cobalt in aqueous solution in a Hull cell. this study allowed us to identified several operating points resulting in samarium contents and high thicknesses up to 50% of samarium and several microns thick. In addition, a number of hypotheses have been put forward, which link the process of development and growth mechanism. We also successfully showed that it is possible to create micropatterns of several microns thick report containing Sm / (Sm + Co) relatively high (10%) and low oxygen contamination (8%).