Matériaux de la Microélectronique et de la Photonique (ER2MP)

Responsable : Etienne Talbot

Membres de l’équipe : D. Blavette, E. Cadel, C. Castro, S. Duguay, R. Lardé, P. Pareige

Chercheurs non permanent : A. Vilalta-Clemente

Doctorants : E. Azrak, R. Demoulin

L’équipe de recherche ER2MP est dédiée à la caractérisation à l’échelle atomique et à la modélisation des matériaux ayant pour finalité des applications dans les domaines pouvant aller de la micro ou nano-électronique, à la photonique, en passant par le photovoltaïque. Ainsi la majorité des nano-matériaux étudiés dans notre équipe sont des semi-conducteurs ou des isolants dont les propriétés électriques ou optiques ont été modifiées lors de leur élaboration par l’ajout d’impuretés spécifiques. Les caractérisations, réalisées notamment par couplage entre la sonde atomique tomographique, instrument phare du laboratoire, et la microscopie électronique en transmission visent à relier les propriétés macroscopiques de ces matériaux à leur structure atomique. Les nouveaux phénomènes mis en évidence expérimentalement peuvent ainsi être modélisés.

Ainsi, l’équipe ER2MP possède trois thématiques de recherche :

1) Micro et Nano-électronique
Cette thématique vise à résoudre des problèmes de sciences de matériaux dans le domaine de l’électronique. Ainsi, les sujets abordés vont de la recherche fondamentale (par exemple étude de la précipitation du bore dans le silicium) à de la recherche industrielle (analyse et modélisation de transistors). Trois axes peuvent être distingués :

  • axe 1 : Nano-électronique : des procédés aux composants de dernière génération
  • axe 2 : Electronique de spin : semiconducteurs magnétiques (GeMn…)
  • axe 3 : Micro-électronique : Etude et modélisation de composants de puissance

Les collaborations associées vont des collaborations académiques (CEA-LETI, IneSS, LAAS, …) aux collaborations industrielles (STMicrolectronics, NxP, Valeo…) et donnent lieu à différents contrats de collaborations et projet ANR.

2) Photonique
La thématique « photonique » est essentiellement centrée sur les problématiques de sciences des matériaux avec pour objectifs la corrélation entre la nanostructure et les propriétés optiques des matériaux pour l’émission lumineuse.

  • axe 1 : Nanocristaux semi-conducteur dans une matrice diélectrique
  • axe 2 : Couches minces nano-structurées dopées terres-rares
  • axe 3 : Nanostructure des matériaux pour laser haute énergie
  • axe 4 : Etude de matériaux pour l’éclairage à LED

Les collaborations associées sont majoritairement des collaborations académiques (CIMAP, CEMES, SPINTEC…) et donnent lieu à différents projets (ANR, LABEX).

3) Photovoltaïque
Cette thématique repose sur la caractérisation des matériaux du photovoltaïque, l’une des filières énergétiques les plus emblématiques du « développement durable ». Les matériaux analysés peuvent aller des procédés « couches minces » aux matériaux massifs (silicium).

  • axe 1 : Couches minces poly-cristallines de Cu(In,Ga)Se2 (CIGSe)
  • axe 2 : Semiconducteurs III-V
  • axe 3 : Photovoltaïque sur silicium

Les collaborations associées sont majoritairement des collaborations académiques (IMN à Nantes, Université de Cadiz…) et donnent lieu à différents projets (ANR, METSA).