Couches minces diélectriques MOnocristallines pour Capacités intégrées – MOCA

Le projet MOCA est dédié à l’étude de couches monocristallines de matériaux pérovskites obtenues par épitaxie sur substrat Silicium. Les matériaux étudiés seront principalement le Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) avec Zr/Ti=52/48 et le (Ba,Sr)TiO3 (BST) avec Ba/Sr=70/30. Trois techniques de dépôt différentes seront étudiées dans le cadre de ce projet : l’Epitaxie par Jet Moléculaire (EJM), le sol gel et le dépôt par laser pulsé (PLD). Les dispositifs faisant office de preuves de concept visées dans MOCA sont triples : des résonateurs acoustiques, des capacités de très forte permittivité et des actionneurs piézoélectriques. The but final de MOCA est de fournir un statut clair sur la supériorité des couches minces monocristallines pérovskites obtenues par épitaxie sur substrat de silicium, lorsqu’ on les compare à leurs homologues poly cristallines. Cinq partenaires vont travailler dans MOCA. Le CEA LETI Minatec, coordinateur du projet, travaillera sur les couches sol gel sur des substrats fournis par l’INL. Ces substrats possèdent une couche tampon de SrTiO3 indispensable pour réaliser une épitaxie sur Si. Le LETI réalisera et caractérisera des résonateurs acoustiques (avec FEMTO), des actionneurs piézoélectriques ou électrostrictifs et des capacités de forte valeur. L’INL apportera au consortium son expertise dans le domaine de l’EJM. Il préparera les substrats avec la couche tampon de SrTiO3 indispensable. Il travaillera spécifiquement sur cette couche tampon. Des couches de BST monocristallines seront réalisées par cette technique puis utilisées par les partenaires pour réaliser un démonstrateur (résonateurs ou/et actionneurs). L’INL fournira les substrats avec couche tampon aux partenaires. Le SPMS travaillera sur la méthode PLD. Tout comme l’EJM, cette méthode est reconnue comme capable de fournir des couches monocristallines. Le SPMS aidera également les partenaires dans la caractérisation structurale des couches réalisées. FEMTO réalisera et caractérisera les résonateurs réalisés à partir des couches monocristallines développées dans le consortium. ST Tours, l’industriel du projet, fort de son expérience de premier plan dans l’intégration de capacités en PZT, participera dans l’élaboration de spécifications et dansle test des capacités monocristallines réalisées par le consortium. Le projet MOCA présente de belles complémentarités entre les partenaires qui ont l’habitude de travailler ensemble avec plusieurs projets déjà en commun.