Présentation de l'équipe PCM

Objectifs

L’équipe Plasmas et Couches Minces étudie les procédés plasmas basse pression (10^-3-10^-2 mbar) pour la synthèse et la gravure de matériaux en couches minces ou nanostructurés, en vue de différentes applications dans les domaines de la microélectronique, de l’optoélectronique, de la photonique intégrée ou encore des traitements de surface et revêtements…
La démarche développée s’inscrit dans une approche globale du procédé en s’intéressant aussi bien à l’étude du plasma, qu’aux interactions plasmas/surfaces et aux propriétés du matériau en vue de l’optimiser pour l‘application visée. Elle peut se finaliser par la réalisation de démonstrateurs sous la forme de dispositifs micro/nanométriques grâce à des collaborations avec des équipes de recherche possédant les moyens adaptés (salle blanche).
En parallèle des approches expérimentales (analyses de plasmas et matériaux, in et ex situ) l’équipe développe des approches de modélisation multi-échelle des procédés de gravure pour prédire les propriétés chimiques de surface et la morphologie des structures gravées à l’échelle submicronique, voire nanométrique.
Les activités de recherche de l’équipe PCM sont centrées sur l’exploration de procédés innovants tels que les procédés pulsés (gravure ICP – Inductively Coupled Plasma, dépôt magnétron pulsé HiPIMS - High Power Impulse Magnetron Sputtering ….) ou encore les procédés mixtes PECVD/PVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition/Physical Vapor Deposition) et se déclinent autour de trois thématiques de recherche :

• synthèse de nano-objets et films nanostructurés à base de carbone : nanotubes, nanofibres, films nanocomposites…
• couches minces (déposées par PECVD et/ou pulvérisation magnétron) d’oxydes (NiO, TiO2/SiO2…) et de nitrures (AlN, BN, CrN…),
• gravure plasma de semiconducteurs (Si, InP, HgCdTe) et de diélectriques (SiO2, TiO2, verres, LiNbO3) : expériences et modélisation.

Ces recherches sont effectuées sur des réacteurs de dépôts et de gravure plasma associant diagnostics  in-situ  du plasma et du matériau. Il s'agit de réacteurs :

• de pulvérisation magnétron DC, DC réactive, RF, ionisée (IPVD) et HiPIMS,
• de PECVD et de gravure par plasma basse pression haute densité (plasma RF ICP à couplage inductif ou microonde ECR à résonance cyclotronique électronique).

Composition de l'équipe

Responsable : TESSIER Pierre-Yves (MC)

12 permanents :

16 non-permanents :