Films minces et multicouches de matériaux piézoélectriques : synthèse par ablation laser ; caractérisation microstructurale et intégration dans des dispositifs SAW

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

couches minces, piézoélectricité, dépôt par laser pulsé, onde acoustique de surface

Mots-clés

Couches minces - Thèses et écrits académiques,

Composites - Thèses et écrits académiques,

Matériaux piézoélectriques - Thèses et écrits académiques,

Ondes acoustiques de surface - Thèses et écrits académiques,

Ablation laser (fabrication) - Thèses et écrits académiques

La synthèse de films minces et de multicouches à base de matériaux piézoélectriques, AlN et ZnO, a été réalisée par PLD pour des intégrations dans des dispositifs à ondes acoustiques de surface (SAW). L'orientation (002) de couches minces d'AlN hexagonal a été obtenue sur des substrats d'Al₂O₃(C) et Si (111). Ces couches piézoélectriques ont des vitesses moyennes de propagation des ondes acoustiques respectives de 5230 m.s-1 et 4500 m.s-1. L'orientation (110) d'AlN obtenue sur Al₂O₃ (R), pour laquelle coïncide la direction de propagation de l'onde acoustique de surface avec l'axe piézoélectrique, permet d'atteindre des vitesses de propagation des ondes acoustiques supérieures d‘environ 6000 m.s-1. Les films minces de ZnO orientés (002) sur Al₂O₃(C) ont montré de bonnes propriétés piézoélectriques, offrant la possibilité de travailler avec des modes de propagation des ondes acoustiques supérieurs qui induisent des fréquences de fonctionnement plus élevées. Finalement, des bicouches à base de ZnO et AlN ont également été réalisées et intégrées dans des dispositifs SAW afin de combiner les avantages de ces deux matériaux.