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Intégrer une microbatterie dans un SoC

Image 1 : Intégrer une microbatterie dans un SoCLa microbatterieDes chercheurs de l’université de l’Illinois ont réussi à fabriquer une microbatterie en 3D destinée à être intégrée dans une puce. Pour arriver à leur fin, ils ont utilisé un mélange de lithographie holographique en 3D et un processus classique de lithographie en 2D pour obtenir une petite structure de 2 mm. Ils pensent que la batterie peut néanmoins être encore miniaturisée.

Image 2 : Intégrer une microbatterie dans un SoCSchéma de la microbatterieLes batteries aussi marchent vers la miniaturisation

Le plus dur dans ce genre de situation est de fabriquer une petite électrode en 3D. L’électrode positive fabriquée est assez classique puisqu’elle est en lithium et que la batterie utilise des lithiums-ions. Le matériau de l’électrode négative n’est pas connu. Pour arriver à leurs fins, ils ont utilisé un processus lithographique holographique en 3D qui a permis de graver l’intérieur de l’électrode. Ce système utilise un jeu de rayons optiques qui vient modifier l’intérieur du matériau photorésistant, un peu comme un laser qui viendrait graver une image à l’intérieur d’un cube en verre. Une fois l’intérieur de la structure en 3D terminé, un processus lithographique plus classique vient façonner les contours de l’électrode. On obtient alors une très petite batterie capable de fournir 0,5 mA.

C’est un concept intéressant. Il demande néanmoins une excellente maîtrise des processus lithographiques holographiques, ce qui est loin d’être évident et il faudra pouvoir créer une batterie plus puissante et plus petite pour qu’elle rentre dans un SoC, ce qui passera sans doute par l’utilisation de nouveaux matériaux (cf. « Une anode en graphène-bore pour améliorer les batteries li-ion »). Bref, le papier, publié dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, est un premier pas important, mais il y a encore un long chemin à faire.