TCO type n : Dans cet axe, nous nous concentrons sur le dépôt de TCO de type n sans indium à l'aide des techniques MOCVD et (S)ALD. Plus précisément, nous avons développé ces dernières années de nouveaux procédés SALD pour le dépôt de TCO de type n à base d'oxyde d'étain (SnOx) et de TCO de type n à base d'oxyde de zinc (à la fois ZnO intrinsèque avec optimisation post-dépôt et ZnO dopé). Nous optimisons actuellement ces matériaux à l'aide de nouveaux précurseurs et procédés visant un traitement à basse température (< 300 °C) et des taux de dépôt élevés (compatibles avec la production photovoltaïque). Enfin, nous explorons également la combinaison de nos TCO de type n avec des AgNW afin de développer des composites aux performances supérieures. En ce qui concerne la MOCVD, les développements actuels se concentrent sur le contrôle des conditions de dépôt pour les films minces de phases pérovskites en tant que conducteurs de Mott (SrVO₃, SrNbO₃)
TCO type p : Ce domaine de recherche se concentre sur le développement de nouveaux procédés de dépôt et l'optimisation des propriétés des TCO de type p bien connus tels que le NiO et le Cu₂O, principalement par SALD, ainsi que sur la recherche visant à optimiser, par MOCVD, des phases alternatives telles que les phases Delafossite (CuCrO₂ non stœchiométrique) ou par des approches nanocomposites combinant des films minces et des réseaux de nanofils pour des applications transparentes et flexibles. Afin d'améliorer les différentes propriétés des films TCO de type p, notre approche repose sur l'optimisation des conditions de dépôt en contrôlant les microstructures, les compositions et le dopage, pour aboutir finalement à l'intégration dans des dispositifs (jonctions pn transparentes, capteurs, couche de transport de trous dans les cellules solaires, etc.).
Réseaux de nanofils métalliques (TCM) : L’axe nanofils métalliques (MNW) vise à développer et mieux comprendre les propriétés physiques de réseaux de nanofils métalliques, leur stabilité et leur intégration au sein de dispositifs à visée principalement en lien avec l’énergie ou la santé. Nous nous intéressons particulièrement à mieux comprendre les propriétés physiques (optiques et électriques principalement) en fonction de la nature chimique des MNW, de leur dimension ainsi que de la densité du réseau. Ces études sont menées expérimentalement et par modélisation physique. Nous cherchons aussi à bien étudier la stabilité de ces réseaux soumis à des contraintes thermiques, électriques ou environnementales. Des travaux en vue de leur intégration au sein de dispositifs principalement en lien avec des applications dans les domaines des films chauffants transparents, des films de faible émissivité et des électrodes transparentes pour le photovoltaïque ou l’électrochromisme par exemple.
Personnel non permanent
Maria Del Mar Rodriguez Robles (PhD, MNW)
Sophie Depriester (PhD, MNW)
Shagun Maurya (PhD, MNW)
Darzhan Sadvokassova (PhD, MNW)
Sebastian Schumacher (PhD, MNW)
Buyun Zheng (PhD, MNW)
Johnny Azzi (PhD, TCO n)
Maxime Hanauer ( PhD , TCO p)
10 publications sélectionnées
[1] Viet Huong Nguyen et al. Materials Horizons, 2018. 5, 715-726 DOI: 10.1039/C8MH00402A
Electron tunneling through grain boundaries in transparent conductive oxides and implications for electrical conductivity
[2] Viet Huong Nguyen,et al.Dalton Transactions 2022, 51, 9278-9290
*Atmospheric atomic layer deposition of SnO2 thin films with Tin(II) acetylacetonate and water
[3] S. Maurya, L. Labeyrie, K. Zimny, M. Del Mar Rodriguez-Robles, B. Zheng, S. Schumacher, D. Muñoz-Rojas, D. Bellet and M. Tréguer-Delapierre ", Advances in Physics: X, 10 (2025) 2573818, DOI: 10.1080/23746149.2025.2573818
"Recent advances in Metallic Nanowire based Transparent Electrodes: From Chemistry of Metallic Nanowires to Physics behind the conducting networks"
[4] L. Bardet et al. et al. ACS Applied Nano Materials 6, 15234 (2023)
SnO2-Coated Silver Nanowire Networks as a Physical Model Describing Their Reversible Domain under Electrical Stress for Stable Transparent Electrode Application
[5] A. Khan et al. ACS Appl. Mater. Interfaces 16, 10439 (2024)
Silver Nanowires-based Transparent Electrodes for V2O5 Thin Films with Electrochromic Properties
[6] A. Krizan et al. ACS Nano 18, 34902 (2024)
Oxidation-resistant Cu-based nanowire transparent electrodes activated by an exothermic reducing reaction
[7] Y. Chernukha et al. ACS Omega 10 (2025) 2573818
In situ multiscale investigation of capillary force-induced cold-welding of silver nanowire networks
[8] - J. Resende et al.Journal of Physical Chemistry C, 123 issue14 (2019) 8663−8670 ; 10.1021/acs.jpcc.9b00408
Resilience of Cuprous Oxide under Oxidizing Thermal Treatments via Magnesium Doping
[9] - L. Bottiglieri et al. Mater. Adv., 2 (2021) 4721,10.1039/D1MA00156F
Out of stoichiometry CuCrO2 films as a promising p-type TCO for transparent electronics
[10] L Bottiglieri et al., ACS Applied Electronic Materials 4 (12) (2022), 5847-5858, https://doi.org/10.1021/acsaelm.2c01025
n-ZnO/Out-of-Stoichiometry p-CuCrO2 Diodes for Efficient and Low-Cost Transparent Electronic Applications",
Articles de revue
[1] Transparent Heaters: A Review
Dorina T. Papanastasiou, Amélie Schultheiss, David Muñoz-Rojas*, Caroline Celle, Alexandre Carella, Jean-Pierre Simonato*, Daniel Bellet*
Adv. Func. Mater, 2020, 30(21), 1910225.
[2] V.H. Nguyen et al. Small 18, 2106006 (2022)
Advances in flexible metallic transparent electrodes
[3] A. Sekkat et al. Journal of Materials Chemistry A 12, 25600 (2024)
Towards Enhanced Transparent Nanocomposites based on Metallic Nanowire Networks coated with Metal Oxides: A Brief Review
[4] S. Maurya et al. Avances in Physics: X 10 (1), 2573818 (2025)
Recent advances in Metallic Nanowire based Transparent Electrodes: From Chemistry of Metallic Nanowires to Physics behind the conducting networks
Projets
ANR LES MESNINES (2023-2027, partenaire)
Type : Agence Nationale de la Recherche, appel PRC
Titre : Electrodes transparentes métalliques à base de nanofils d’Ag protégés par des nitrures ou oxynitrures par des procédés de dépôt chimique ALD
Partenaires : SIMAP (Grenoble), LTM (Grenoble)
ANR EC-LIPSE (2024-2028, partenaire)
Type : Agence Nationale de la Recherche, appel PRC
Titre : Eco-design of optically active multi-layered systems by full-printed approach: materials-process correlations
Partenaires : LGP2 (Grenoble), ICMCB (Bordeaux)
PROJECT RESILEX (2022-2026, partenaire)
Type : HORIZON-CL4-2021-RESILIENCE-01-07
Titre : Smarter and Eco Innovation building blocks for advanced PV Module
ANR Nanocomposite (2023-2027, coordinateur)
Type : ANR PRC
Titre: Nanocomposites innovants comme films semiconducteurs de type P flexibles et transparents – nanocomposite
Partenaires : LMGP, SIMAP, CROMA
PEPR TASE avec 2 projets 2023-2028
Type : France 2030
- Titre IOTA - InnOvative Tandem Architectures
- Partenaires : C2N, CEA-INES, INL, LAAS, LPICM, GEEPS, IMS, CEA SYMMES, CRHEA, FOTON, ILV, LMGP, FEMTO-ST, iCube
- Titre : SOLSTICE - New momentum in SOLving the indium and Silver consumption issues for a sustainable Terawatt-scale Industrialization of high efficiency solar CElls
- Partenaires : CEA-INES, LMGP, CRISMAT, ISCR, IJL, iCube, ICMCB, CROMA,
Collaborations nationales & internationales
- SIMAP, Grenoble
- SyMMES, Grenoble
- ICMCB, Bordeaux
- Laboratoire de chimie (ENS) Lyon
- IEMN Lille
- INES, Bourget du Lac
- CROMA, Grenoble
- iCube, Strasbourg
- IJL, Nancy,
- CRISMAT, Caen
- ISCR, Rennes
- Université de Liège, Belgique
- Université d’Ankara, Turquie
- Université nouvelle de Lisbonne, Portugal