Matériaux pour la microélectronique et 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 : -

Doctorants : E. Azrak, R. Demoulin

Les projets de l'équipe de recherche ER2MP sont dédiés à la caractérisation et à la modélisation à l'échelle atomique de matériaux pour des applications dans des domaines allant de la micro ou nanoélectronique à la photonique, en passant par le photovoltaïque. Ainsi, la majorité des nanomatériaux étudiés dans notre équipe sont des semi-conducteurs ou isolants dont les propriétés électriques ou optiques ont été modifiées au cours de leur développement par l'ajout d'impuretés spécifiques. Les caractérisations, réalisées notamment par couplage de la tomographie à sonde atomique et de la microscopie électronique à transmission, visent à relier les propriétés macroscopiques de ces matériaux à leur structure atomique. De nouveaux phénomènes qui ont été identifiés expérimentalement sont également modélisés.

 

L'équipe ER2MP a trois thèmes de recherche principaux :

1) Micro et Nano-electronique

L'objectif est de résoudre les problèmes de science des matériaux dans le domaine de l'électronique. Ainsi, les thèmes abordés vont de la recherche fondamentale (par exemple l'étude de la précipitation du bore dans le silicium) à la recherche industrielle (analyse et modélisation des transistors). Trois axes peuvent être distingués :

  • sous-thème 1: Nanoélectronique : des procédés aux composants de dernière génération
  • sous-thème 2: Electronique de spin : semi-conducteurs magnétiques (GeMn...)
  • sous-thème 3: Microélectronique : Etude et modélisation des composants de puissance

2) Photonique

Le thème "photonique" est essentiellement centré sur la corrélation entre les nanostructures et les propriétés optiques des matériaux pour l'émission de lumière.

  • sous-thème 1: Nanocristaux semi-conducteurs dans une matrice diélectrique
  • sous-thème 2: Couches minces nanostructurées dopées avec des terres rares
  • sous-thème 3: Nanostructure de matériaux pour lasers à haute énergie
  • sous-thème 4: Etude des matériaux pour l'éclairage LED

Les collaborations associées sont principalement des collaborations académiques (CIMAP, CEMES, IJL, SPINTEC...) et donnent lieu à divers projets (ANR, LABEX).

3) Photovoltaïque

 Ce thème de recherche s'appuie sur la caractérisation des matériaux photovoltaïques, l'un des secteurs énergétiques les plus emblématiques du " développement durable ". Les matériaux analysés vont des "couches minces" aux matériaux massifs (silicium).

  • sous-thème 1 : Couches minces polycristallines of Cu(In,Ga)Se2 (CIGSe)
  • sous-thème 2 : Semiconducteurs III-V
  • sous-thème 3: Photovoltaique Silicium

Les collaborations associées sont principalement des collaborations académiques (IMN à Nantes, Université de Cadix...) et donnent lieu à divers projets (ANR, METSA).