Thèse soutenue

Caractérisations structurales et optiques de couches minces de niobate de lithium élaborées par ablation laser
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Auteur / Autrice : Laurent Canale
Direction : Jean-Louis Decossas
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électronique des hautes fréquences et optoélectronique
Date : Soutenance en 2002
Etablissement(s) : Limoges
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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L’essor de l’optique dans le domaine des télécommunications et des technologies d’enregistrement a conduit à l’utilisation de matériaux spécifiques tels que le niobate de lithium. Actuellement utilisé dans les dispositifs sous forme massive, son évolution en couches minces offre l’avantage d’accroître les fréquences de fonctionnement tout en permettant l’intégration et la miniaturisation de ces dispositifs. Ce travail a consisté, dans un premier temps, à déterminer les paramètres de croissance aptes à faire croître par ablation laser des couches minces de niobate de lithium, orientés (006) et épitaxiées sur un substrat de saphir (001). Les caractérisations structurales et microstructurales ont permis de vérifier les remarquables qualités cristallines des couches ainsi réalisées. Celles-ci présentant en moyenne une épaisseur de 500 nm pour des vitesses de dépôt de 20 μm/h. Néanmoins, la rugosité de surface de ces couches, induite par une longueur d’onde du laser trop élevée ( = 355 nm), n’est pas compatible avec les applications optiques visées. Ces résultats nous ont conduits à développer un mode de dépôt « hors axe » et à utiliser des cibles enrichies en lithium. Une optimisation de ce mode de croissance a permis d’obtenir des couches de 100 à 200 nm d’épaisseur pour une rugosité de surface de 3 nm. Ces films ont pu être caractérisés optiquement par spectroscopie des lignes noires. Ce qui nous a permis de corréler les largeurs angulaires de ces lignes noires avec la rugosité et obtenus pour les films les moins rugueux (Ra = 3 nm) une largeur angulaire à mi-hauteur de 0,2°.