Etude des procédés de passivation minérale pour l'analyse en milieu marin

En collaboration avec le laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiales (LEGOS– Toulouse) et le laboratoire de génie chimique (LGC–Toulouse), nous avons confronté la filière technologique ElecCell (Au – Pt – Ag/AgCl) aux analyses environnementales. D'un point de vue technologique et afin d'être à même de maîtriser la qualité des matériaux électroactifs ainsi que de garantir les surfaces électroactives, il est alors nécessaire d'optimiser les procédés de passivation en raison des effets de corrosion et des durées d'immersion. Le choix s'est porté sur le développement d'une passivation minérale à base de nitrure de silicium Si3N4. Les recherches ont ainsi été consacrées à l'étude du dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma à basse température (Low température, plasma-enhanced chemical vapour déposition LT-PECVD). Elles ont permis d'obtenir des films minces de nitrure de silicium SiNx présentant de bonnes propriétés de passivation (diélectricité, hydrophobicité, résistance chimique à la corrosion), ceci pour de basses températures de l'ordre de 100°C et donc compatibles avec les techniques de flottage ou "lift-off". Il a ainsi été possible de développer un procédé de passivation Si3N4 basse température et de l'adapter à la réalisation de microcellules électrochimiques (Au – Pt – Ag/AgCl).

A ce jour, ces composants ont été testés en eau de mer par voltammétrie cyclique et chronoampérométrie, mettant en évidence de faibles courants résiduels, de bonnes propriétés des matériaux diélectriques ou électroactifs, ainsi qu'une faible dérive des surfaces électroactives, ceci sur près de deux mois. Ces résultats ont démontré la qualité du procédé mis en œuvre et permettent d'envisager la détection ampérométrique des nutriments (ions silicates SiO44-, phosphates PO43- et nitrates NO3-) en milieu marin.

Développement d'un procédé de flottage ou "lift-off" en technologies "Polymères"
pour le dépôt sélectif de nitrure de silicium SiNx à basse température

Développement d'un procédé de passivation Si₃N₄ basse température
en vue de la réalisation de microcellules électrochimiques (Au - Pt – Ag/AgCl)