PPNa – Functional oxide films

Permanents : Thierry Girardeau (Pr CNU28), Simon Hurand (MdC CNU28), Fabien Paumier (MdC HDR CNU28), Rolly Gaboriaud (Pr Em.)

Chercheur associé : Cyril Dupeyrat (SAFRAN Electronics & Defense)

Doctorants : Cécile Marsal (2019->2022)

• Contexte et objectifs :

L’activité concerne l’élaboration et l’étude de films d’oxydes obtenus par la technique GLAD (GLancing Angle Deposition), qui permet de contrôler l’architecture à l’échelle nanométrique de films minces ou multicouches via l’introduction de porosité. Ces études, qui s’inscrivent dans un contexte d’applications optroniques multispectrales, portent aujourd’hui sur deux classes d’oxydes : les diélectriques (type TiO₂, SiO₂, …) et les TCO (oxydes conducteurs et transparents type ZnO, ITO, …). Pour les diélectriques, la technique GLAD présente l’avantage du contrôle des indices optiques via le contrôle de la porosité. C’est une avancée importante dans l’optimisation des fonctions optiques des dispositifs optroniques (antireflets, lame dichroïque, filtres, miroirs, …) car la technique ouvre la voie à des profils d’indice jusqu’à présent inaccessibles expérimentalement. Notons à ce stade que cet avantage ne se limite pas au domaine du visible (utilisation d’oxydes préférentiellement) mais peut également être étendu à l’optique infrarouge, domaine spectral sur lequel le nombre de matériaux (et donc d’indices) potentiellement utilisables est initialement faible. Pour les TCO, les potentialités de la technique GLAD ont été initialement exploitées pour augmenter la transmission optique (via la modulation de l’indice optique) tout en conservant le caractère conducteur des oxydes. En outre, ces architectures nanométriques nouvelles font apparaître des comportements tout aussi nouveaux (anisotropie, anomalie de propriétés électriques) qui amènent à revisiter finement les corrélations entre ces propriétés et les conditions de croissance, la nanostructure, les surfaces, les défauts, etc. En plus de leurs performances applicatives démontrées notamment dans le cadre de collaborations industrielles étroites avec la société Safran Electronics & Defense, ces recherches revêtent un caractère fondamental certain. D’un point de vue global, ces recherches académiques portent sur l’étude des propriétés physiques (principalement optiques et de transport électrique) de films minces nanostructurés, propriétés très affectées par les effets de dimensionnalité.

• Programmes de recherche : FEDER IMATOP, LabCom PRIMEO (SAFRAN Electronics & Defense)

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• Principales publications récentes :