Élaboration​ ​ et​ ​ transfert​ ​ de​ ​ films​ ​ ultra-contraints​​

par Laurent Michaud

Projet de thèse en Physique des materiaux

Sous la direction de François Rieutord, Pierre Montmeat et de Samuel Tardif.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale physique , en partenariat avec Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (LETI - CEA) (laboratoire) et de Service des Systèmes pour la Biologie et la Santé (equipe de recherche) depuis le 03-05-2018 .


  • Résumé

    La mise sous ultra contrainte des matériaux semi-conducteurs permet d'envisager de nombreuses applications innovantes et notamment dans le domaine de l'électronique et de l'optronique. Par exemple, dans le cas du silicium ultra-contraint, on pourrait atteindre des mobilités extrêmement fortes et, dans le cas du germanium ultra-contraint, la possibilité d'un gap direct. L'objectif de la thèse consiste à réaliser et reporter un film ultra-contraint sur l'ensemble d'un substrat 200 ou 300mm. Le premier verrou technologique va consister à transférer un film très fin de semi-conducteur de quelques nanomètres sur un substrat souple. En étirant ce substrat, on pourra imposer une très forte contrainte au film semi-conducteur. Une fois la contrainte obtenue, le second verrou consistera à transférer le film fin du substrat souple sur un substrat rigide de façon à maintenir la très forte contrainte et à rendre possible la réalisation de procédés technologiques ultérieurs. Un véhicule test pour des applications photoniques pourra être alors défini et réalisé. En parallèle à la mise au point de ces procédés, un travail important va consister à mettre en place des techniques de caractérisation du film très mince et très contraint, adaptées à l'étude des propriétés obtenues aux différentes étapes (diffraction RX (ESRF), spectroscopie Auger et Raman, photoluminescence, mesures Y-MOS, microscopie électronique à transmission…).

  • Titre traduit

    Elaboration and transfer of tensile strained thin films


  • Résumé

    Applying tensile strain in a single semiconductor crystal (eg germanium) is a very promising way to tune it into a direct band gap semiconductor. This basic feature can be applied to major outstanding goals of semiconductor and mainly optoelectronic applications. The PhD thesis is devoted to the elaboration of a tensile strain thin film of semiconductor on a whole 200 or 300 mm substrate. The first step will consist in the transfer of the thin film onto a flexible substrate. The flexible substrate should allow creating a stress onto the thin film. The resulting stressed film will then be transfer again onto a rigid substrate for next process. Beyond the development of thoses various transfer process, the work will consist in the characterization of the states of the thin film at each step from the electronic and mechanical points of view (XRD, XPS, TEM...). The characterization technics will be adapted to the configuration of the sample thin film transferred onto a flexible or rigid substrate.