Thèse soutenue

Mise en place d'un procédé industriel de dépôt épitaxié de niobates alcalins
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Auteur / Autrice : Vincent Astié
Direction : Ausrine BartasyteJean-Manuel DecamsCyril Millon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l'Ingénieur
Date : Soutenance le 08/07/2020
Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et microtechniques (Besançon ; 1991-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : FEMTO-ST : Franche-Comté Electronique Mécanique Thermique et Optique - Sciences et Technologies (Besançon)
Etablissemnt de soutenance : Université de Franche-Comté (1971-....)
Jury : Président / Présidente : Stéphane Daniele
Examinateurs / Examinatrices : Ausrine Bartasyte, Jean-Manuel Decams, Cyril Millon, Stéphane Daniele, Naoufal Bahlawane, Constantin Vahlas, Carmen Jimenez
Rapporteurs / Rapporteuses : Naoufal Bahlawane, Constantin Vahlas

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Le passage aux prochaines générations de télécommunications devra nécessairement passer par l’adoption de nouveaux matériaux piézoélectriques sous forme de couche minces. Justement, dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’épitaxie en phase vapeur aux organométalliques par injection liquide directe (EPVOM-ILD) de couches minces de niobate de lithium (LiNbO3), matériau ferroélectrique aux propriétés exceptionnelles, notamment acoustiques et optiques. Le contrôle fin de la microstructure et de la composition des films est un paramètre essentiel pour l’obtention de couches fonctionnelles, particulièrement pour la fabrication de filtre radiofréquence. C’est pourquoi, dans ce travail, nous nous sommes tout d’abord concentrés sur l’obtention de couches minces épitaxiées de composition contrôlée à haute température pour la fabrication de résonateurs à ondes élastiques de surface (SAW). Puis, dans un second temps, sur l’obtention de films texturés sur des substrats de type silicium à plus faible température, pour la fabrication de composants à ondes élastiques de volume (BAW). Le travail d’optimisation du dépôt chimique en phase vapeur présenté dans ce manuscrit illustre l’impact des différents paramètres : pression, débit d’injection, rapport de concentration entre les précurseurs, sur la couche mince, et notamment sur sa composition en lithium, paramètre crucial dans la validation des propriétés du matériau. Sont aussi présentées les agencements des mailles cristallines entre le film et le substrat pour toutes les orientations épitaxiées. Finalement, des dispositifs à ondes de surface et à onde de volume basés sur les couches minces de LiNbO3 obtenues par EPVOM-ILD ont été réalisés et caractérisés.