ERDF — CNRS — PLDSURF — SPRINGBOARD (Q3680279)

Le laboratoire CRISMAT, en partenariat avec le CIMAP, vise à acquérir un équipement d'ablation laser de grande surface, afin de soutenir ses activités de couches minces, et notamment les activités sur le nouveau conducteur transparent SrVO3. Ces matériaux, les conducteurs transparents, sont nécessaires lorsqu'il faut combiner la transparence à la lumière visible et un contact électrique, ce qui est le cas dans une large gamme d'applications comme les écrans plats ou tactiles, les diodes photoluminescentes ou encore les cellules photovoltaïques. L'oxyde d'indium-étain (ITO), le matériau standard industriel, souffre de la rareté d'un des éléments constituants, l'Indium, ce qui a conduit à une forte activité de recherche pour identifier des conducteurs transparents alternatifs sans Indium. Par ses propriétés comparables à l'ITO, le SrVO3 se propose comme un matériau alternatif, dont son caractère de conducteur transparent a été démontré seulement en 2016.Etant actif dans la recherche utilisant le SrVO3 depuis quelques années, le CRISMAT a concentré ses efforts sur le développement et surtout sur l'intégration de cet oxyde de type pérovskite sur des substrats de bas coût, en partenariat avec le CIMAP. Lors du projet commun Labex EMC3 « COTRA (2017/2018), nous avons pu mettre en évidence l'intérêt technologique de ce matériau et démontrer son intégration sur verre, ce qui fait actuellement sujet d'un dépôt de brevet. Le SrVO3 est également un des sujets de recherche du projet ANR « Polynash (2018 2022), qui vise à intégrer des oxydes complexes sur des substrats bas coût par l'utilisation de nanofeuillets. Nous sommes alors en mesure d'utiliser une large gamme des substrats pour élaborer des couches minces cristallines de ce nouveau conducteur transparent.Néanmoins, il y a encore un verrou technologique important à lever pour envisager le transfert technologique : le dépôt sur grande surface. Notre technique de dépôt, l'ablation laser pulsé (PLD Pulsed laser Deposition) est une des techniques les mieux adaptées au dépôt de couches minces de ce type d'oxydes, mais exige pour les grandes surfaces un équipement adapté permettant le balayage du laser sur des surfaces plus importantes. Un tel équipement nous permettra de proposer des échantillons s'approchant des tailles utilisées dans le monde industriel, favorisant les échanges avec ces acteurs, pour un transfert technologique plus aisé non seulement du SrVO3, mais aussi d'autres matériaux fonctionnels. (French)

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The CRISMAT laboratory, in partnership with CIMAP, aims to acquire large surface laser ablation equipment to support its thin film activities, including activities on the new transparent conductor SrVO3. These materials, transparent conductors, are necessary when it is necessary to combine transparency with visible light and electrical contact, which is the case in a wide range of applications such as flat or touch screens, photoluminescent diodes or photovoltaic cells. Indium tin oxide (ITO), the industrial standard material, suffers from the scarcity of one of the constituent elements, Indium, which has led to a strong research activity to identify alternative transparent conductors without Indium. Because of its properties comparable to ITO, SrVO3 offers itself as an alternative material, whose transparent conductivity was demonstrated only in 2016.Being active in research using SrVO3 in recent years, CRISMAT has focused its efforts on the development and, above all, on the integration of this perovskite oxide on low-cost substrates, in partnership with CIMAP. During the joint project Labex EMC3 "COTRA (2017/2018), we were able to highlight the technological interest of this material and demonstrate its integration on glass, which is currently subject to patent filing. SrVO3 is also one of the research topics of the ANR project "Polynash (2018 2022), which aims to integrate complex oxides into low-cost substrates through the use of nanofeuillets. We are then able to use a wide range of substrates to develop crystalline thin layers of this new transparent conductor. Nevertheless, there is still an important technological lock to lift to consider technology transfer: large-area deposition. Our deposition technique, Pulsed Laser Ablation (PLD Pulsed Laser Deposition) is one of the most suitable techniques for depositioning thin layers of this type of oxides, but requires suitable equipment for large surfaces to scan the laser on larger surfaces. Such equipment will allow us to offer samples close to the sizes used in the industrial world, encouraging exchanges with these actors, for easier technology transfer not only of SrVO3, but also of other functional materials. (English)

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18 November 2021

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Das CRISMAT-Labor in Zusammenarbeit mit dem CIMAP zielt darauf ab, großflächige Laserentfernungsgeräte zu erwerben, um seine Dünnschichtaktivitäten zu unterstützen, insbesondere die Aktivitäten auf dem neuen transparenten Fahrer SrVO3. Diese Materialien, transparente Leiter, sind notwendig, wenn Transparenz mit sichtbarem Licht und elektrischem Kontakt kombiniert werden müssen, was bei einer Vielzahl von Anwendungen wie Flachbildschirmen oder Touchscreens, Lichtdioden oder Photovoltaikzellen der Fall ist. Indium-Zinnoxid (ITO), das Industriestandardmaterial, leidet unter der Seltenheit eines der Bestandteile, des Indiums, was zu einer starken Forschungstätigkeit geführt hat, um alternative transparente Leiter ohne Indium zu identifizieren. Durch seine Eigenschaften, die mit dem ITO vergleichbar sind, bietet sich der SrVO3 als alternatives Material an, dessen Charakter als transparenter Leiter erst 2016 nachgewiesen wurde.Als Forschungstätigkeit mit SrVO3 hat sich CRISMAT in Zusammenarbeit mit dem CIMAP auf die Entwicklung und vor allem auf die Integration dieses Perovskitoxids auf Low-Cost-Substrate konzentriert. Im Rahmen des gemeinsamen Projekts Labex EMC3 „COTRA“ (2017/2018) konnten wir die technologische Bedeutung dieses Materials hervorheben und seine Integration auf Glas demonstrieren, was derzeit Gegenstand einer Patentanmeldung ist. SrVO3 ist auch eines der Forschungsthemen des ANR-Projekts „Polynash“ (2018 2022), das die Integration komplexer Oxide auf kostengünstigen Substraten durch den Einsatz von Nanoblättern zum Ziel hat. Wir sind dann in der Lage, eine breite Palette von Substraten zu verwenden, um kristalline dünne Schichten dieses neuen transparenten Leiters zu entwickeln. Dennoch gibt es noch eine wichtige technologische Sperre, um den Technologietransfer in Betracht zu ziehen: die Ablagerung auf großer Fläche. Unsere pulsierte Laserablation (PLD Pulsed Laser Deposition) ist eine der am besten geeigneten Techniken für die Ablagerung von Dünnschichten dieser Oxide, erfordert aber für große Flächen eine geeignete Ausrüstung zum Scannen des Lasers auf größeren Oberflächen. Eine solche Ausrüstung wird es uns ermöglichen, Proben anzubieten, die sich den in der Industrie verwendeten Größen annähern und den Austausch mit diesen Akteuren fördern, um nicht nur SrVO3, sondern auch andere funktionale Materialien für einen leichteren Technologietransfer zu nutzen. (German)

point in time

1 December 2021

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Het laboratorium van CRISMAT, in samenwerking met CIMAP, wil grote oppervlaktelaserabblatieapparatuur aanschaffen ter ondersteuning van zijn dunne filmactiviteiten, waaronder activiteiten op de nieuwe transparante geleider SrVO3. Deze materialen, transparante geleiders, zijn noodzakelijk wanneer het nodig is om transparantie te combineren met zichtbaar licht en elektrisch contact, wat het geval is in een breed scala van toepassingen zoals platte of touchscreens, fotoluminescente diodes of fotovoltaïsche cellen. Indium tinoxide (ITO), het industriële standaardmateriaal, lijdt aan de schaarste van een van de samenstellende elementen, Indium, wat heeft geleid tot een sterke onderzoeksactiviteit om alternatieve transparante geleiders te identificeren zonder Indium. Vanwege de eigenschappen die vergelijkbaar zijn met ITO, biedt SrVO3 zichzelf aan als alternatief materiaal, waarvan de transparante geleidbaarheid pas in 2016 is aangetoond. Omdat CRISMAT de afgelopen jaren actief is in onderzoek met behulp van SrVO3 heeft CRISMAT zich gericht op de ontwikkeling en vooral op de integratie van dit perovskietoxide op goedkope substraten, in samenwerking met CIMAP. Tijdens het gezamenlijke project Labex EMC3 "COTRA (2017/2018) konden we de technologische interesse van dit materiaal benadrukken en de integratie ervan op glas demonstreren, waarvoor momenteel octrooiaanvragen moeten worden ingediend. SrVO3 is ook een van de onderzoeksthema’s van het ANR-project "Polynash (2018 2022), dat tot doel heeft complexe oxiden te integreren in goedkope substraten door het gebruik van nanofeuillets. We zijn dan in staat om een breed scala aan substraten te gebruiken om kristallijne dunne lagen van deze nieuwe transparante geleider te ontwikkelen. Toch is er nog steeds een belangrijk technologisch slot om technologieoverdracht te overwegen: depositie op grote oppervlakte. Onze afzettingstechniek, Pulsed Laser Ablation (PLD Pulsed Laser Deposition) is een van de meest geschikte technieken voor het afzetten van dunne lagen van dit type oxiden, maar vereist geschikte apparatuur voor grote oppervlakken om de laser op grotere oppervlakken te scannen. Dergelijke apparatuur zal ons in staat stellen monsters te bieden dicht bij de grootte die in de industriële wereld wordt gebruikt, waardoor uitwisselingen met deze actoren worden aangemoedigd, voor een gemakkelijkere overdracht van technologie, niet alleen van SrVO3, maar ook van andere functionele materialen. (Dutch)

point in time

6 December 2021

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19P03195

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ERDF — CNRS — PLDSURF — SPRINGBOARD (Q3680279)

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