Les couches minces pi\u00e9zo\u00e9lectriques sont des composants indispensables dans un grand nombre d’applications \u00e9lectroniques. Elles sont utilis\u00e9es dans les filtres de fr\u00e9quence, les capteurs, les actionneurs et les minuscules convertisseurs d’\u00e9nergie. Leur capacit\u00e9 \u00e0 convertir la tension \u00e9lectrique en mouvement m\u00e9canique et vice versa en fait un \u00e9l\u00e9ment central des technologies de communication modernes. Mais la fabrication de ces couches tr\u00e8s sensibles est une affaire complexe. Leur qualit\u00e9 d\u00e9termine la performance et la long\u00e9vit\u00e9 des produits finaux.<\/p>\n\n\n\n\n\n
Le proc\u00e9d\u00e9 HiPIMS offre de nouvelles possibilit\u00e9s \u00c9viter les inclusions d’argon Le timing, un facteur d\u00e9cisif Une nouvelle norme pour les substrats sensibles Pertinence pratique pour les semi-conducteurs et les technologies quantiques Coop\u00e9ration et prochaines \u00e9tapes Des chercheurs de l’Empa ont mis au point un proc\u00e9d\u00e9 permettant, pour la premi\u00e8re fois, de fabriquer des couches minces pi\u00e9zo\u00e9lectriques de haute qualit\u00e9 \u00e0 basse temp\u00e9rature sur des substrats isolants. Ce nouveau proc\u00e9d\u00e9, appel\u00e9 SFP-HiPIMS, ouvre des perspectives d\u00e9cisives pour l’industrie des semi-conducteurs, les technologies quantiques et photoniques. Le timing des processus est la cl\u00e9 d’une perc\u00e9e qui d\u00e9passe les limites techniques actuelles.<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":133710,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"pmpro_default_level":"","_surecart_dashboard_logo_width":"180px","_surecart_dashboard_show_logo":true,"_surecart_dashboard_navigation_orders":true,"_surecart_dashboard_navigation_invoices":true,"_surecart_dashboard_navigation_subscriptions":true,"_surecart_dashboard_navigation_downloads":true,"_surecart_dashboard_navigation_billing":true,"_surecart_dashboard_navigation_account":true,"inline_featured_image":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"footnotes":""},"categories":[8735,22438],"tags":[53149,53150,2339,53151,872,3931,2175,2002,53152,53153],"class_list":["post-133719","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-proptech-fr","category-trends-fr","tag-argonfrei-fr","tag-duennschichttechnologie-fr","tag-empa-fr","tag-hipims-fr","tag-immoinvest-fr","tag-immonews-fr","tag-innovation-fr","tag-news-fr","tag-piezoelektrik-fr","tag-sputtering-fr","pmpro-has-access"],"acf":{"bild_mit_ki_erstellt_worden":[],"lead":"Des chercheurs de l'Empa ont mis au point un proc\u00e9d\u00e9 permettant, pour la premi\u00e8re fois, de fabriquer des couches minces pi\u00e9zo\u00e9lectriques de haute qualit\u00e9 \u00e0 basse temp\u00e9rature sur des substrats isolants. Ce nouveau proc\u00e9d\u00e9, appel\u00e9 SFP-HiPIMS, ouvre des perspectives d\u00e9cisives pour l'industrie des semi-conducteurs, les technologies quantiques et photoniques. Le timing des processus est la cl\u00e9 d'une perc\u00e9e qui d\u00e9passe les limites techniques actuelles.","autor":"Quelle EMPA","ort":"","bildunterschrift":"","zusammenfassung":"","bild_im_grid":false,"gallerie":"","newsim":""},"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t
<\/strong>La pulv\u00e9risation magn\u00e9tron \u00e0 haute puissance et \u00e0 impulsions (HiPIMS) est un proc\u00e9d\u00e9 bien connu pour le rev\u00eatement de substrats avec des couches \u00e0 haute densit\u00e9. Elle consiste \u00e0 g\u00e9n\u00e9rer des impulsions de haute \u00e9nergie dans un environnement de chambre \u00e0 vide, qui \u00e9jectent des atomes du mat\u00e9riau cible. Ces atomes se d\u00e9posent en couche mince sur le substrat. Mais jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, ce proc\u00e9d\u00e9 n’offrait pas de solution optimale pour les applications pi\u00e9zo\u00e9lectriques, comme les couches de nitrure d’aluminium. En effet, en m\u00eame temps que les ions cibles souhait\u00e9s, des ions d’argon provenant du gaz de traitement sont \u00e9galement d\u00e9pos\u00e9s sur le substrat, ce qui entra\u00eene des inclusions ind\u00e9sirables.<\/p>\n\n\n\n\n\n
<\/strong>L’argon, un gaz de traitement courant dans la pulv\u00e9risation magn\u00e9tron, est chimiquement inactif, mais il peut rester dans les couches sous forme d’inclusions. Cela pose un probl\u00e8me pour les couches pi\u00e9zo\u00e9lectriques, car elles fonctionnent sous des tensions \u00e9lectriques \u00e9lev\u00e9es. M\u00eame de faibles quantit\u00e9s d’argon provoquent un breakdown \u00e9lectrique et mettent en p\u00e9ril le fonctionnement des composants. Cependant, dans le processus HiPIMS classique, il est difficile d’\u00e9liminer les ions d’argon, car ils frappent le substrat en m\u00eame temps que les ions de la cible.<\/p>\n\n\n\n\n\n
<\/strong>Sous la direction de Sebastian Siol, l’\u00e9quipe du doctorant Jyotish Patidar a mis au point un timing pr\u00e9cis afin d’acc\u00e9l\u00e9rer de mani\u00e8re cibl\u00e9e uniquement les ions cibles et d’\u00e9viter les inclusions d’argon. Comme les ions argon sont plus rapides et arrivent en premier sur le substrat, la tension d’acc\u00e9l\u00e9ration est appliqu\u00e9e au substrat avec un certain retard. \u00c0 ce moment-l\u00e0, les ions argon sont d\u00e9j\u00e0 pass\u00e9s et ne peuvent plus p\u00e9n\u00e9trer dans la couche en croissance. Cela permet d’obtenir des couches pi\u00e9zo\u00e9lectriques d’une qualit\u00e9 exceptionnelle, ce qui n’\u00e9tait pas possible auparavant avec HiPIMS.<\/p>\n\n\n\n\n\n
<\/strong>Les chercheurs appellent ce proc\u00e9d\u00e9 innovant \u00ab\u00a0Synchronized Floating Potential HiPIMS\u00a0\u00bb. La possibilit\u00e9 de cr\u00e9er des couches sur des substrats non conducteurs comme le verre ou le saphir est particuli\u00e8rement remarquable. Normalement, il n’est pas possible d’appliquer des champs \u00e9lectriques sur de tels substrats pour contr\u00f4ler les ions. En utilisant ce que l’on appelle la \u00ab\u00a0douche \u00e9lectronique\u00a0\u00bb g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par l’impulsion du magn\u00e9tron, il est n\u00e9anmoins possible d’acc\u00e9l\u00e9rer les ions au bon moment. Le substrat est alors charg\u00e9 n\u00e9gativement pendant une courte p\u00e9riode, de sorte que les ions souhait\u00e9s sont introduits de mani\u00e8re cibl\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n\n\n
<\/strong>Des temp\u00e9ratures de processus plus basses m\u00e9nagent les composants sensibles dans la fabrication des semi-conducteurs et permettent le rev\u00eatement de composants sensibles \u00e0 la temp\u00e9rature. En m\u00eame temps, on obtient une densit\u00e9 de couche \u00e9lev\u00e9e et donc une r\u00e9sistance, ce qui est essentiel pour une longue dur\u00e9e de vie des composants. La possibilit\u00e9 de d\u00e9poser des couches sur des substrats isolants ouvre en outre la voie \u00e0 de toutes nouvelles applications dans le domaine de la photonique et des technologies quantiques, ce que les m\u00e9thodes pr\u00e9c\u00e9dentes ne pouvaient pas faire.<\/p>\n\n\n\n\n\n
<\/strong>L’\u00e9quipe de l’Empa n’en a pas fini avec la recherche avec ces succ\u00e8s. Le groupe travaille d\u00e9j\u00e0 \u00e0 l’optimisation du processus avec l’apprentissage automatique et des exp\u00e9riences \u00e0 haut d\u00e9bit. Parall\u00e8lement, des collaborations avec d’autres institutions de recherche et des partenaires industriels sont mises en place afin d’amener la technologie \u00e0 l’application. Des recherches sont d\u00e9j\u00e0 en cours sur les couches minces ferro\u00e9lectriques, qui posent des d\u00e9fis similaires en termes de pr\u00e9cision et de puret\u00e9 des mat\u00e9riaux.<\/p>\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"