Assas Recherche | Développement de couches minces et de nanofils de ZnO par Dépôt Chimique en Phase Vapeur aux Organométalliques et à Injection Liquide Pulsée pour des applications piézoélectriques

Développement de couches minces et de nanofils de ZnO par Dépôt Chimique en Phase Vapeur aux Organométalliques et à Injection Liquide Pulsée pour des applications piézoélectriques (Document en Anglais)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 13/06/2023 (communication intranet).

Informations sur les contributeurs

Auteur : Bui Quang Chieu

Bui, Quang Chieu

Nom

Bui

Prénom

Quang Chieu

Nationalité

Date de soutenance : 13-06-2022

Directeur(s) de thèse : Ardila Rodriguez Gustavo Adolfo

Ardila Rodriguez, Gustavo Adolfo

Nom

Ardila Rodriguez

Prénom

Gustavo Adolfo

- Consonni Vincent

Consonni, Vincent

Nom

Consonni

Prénom

Vincent

- Salem Bassem

Salem, Bassem

Nom

Salem

Prénom

Bassem

Etablissement de soutenance : Université Grenoble Alpes

Université Grenoble Alpes

Nom

Université Grenoble Alpes

Laboratoire : Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Nom

Centre de radiofréquences, optique et micro-nanoélectronique des Alpes (Grenoble, Isère, France ; Chambéry ; 2007-....)

Ecole doctorale : École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

Nom

École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble ; 199.-....)

Informations générales

Discipline : Nanoe?lectronique et nanotechnologie
Classification : Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : Polarité, ZnO, Nanostructure, Mocvd, Piezoelectrique
Mots-clés :

Oxyde de zinc
Nanofils
Dépôt en phase vapeur par organométalliques
Dispositifs piézoélectriques

Résumé : L'oxyde de zinc (ZnO) est un matériau durable très intéressant pour les applications piézoélectriques en tant que semiconducteur biocompatible et composé d’éléments abondants. Cependant, l'efficacité piézoélectrique du ZnO dépend fortement de ses propriétés morphologiques, structurales et électriques. De manière intéressante, les conditions de croissance employées durant le processus de dépôt chimique en phase vapeur aux organométalliques et à injection liquide pulsée (PLI-MOCVD) peuvent influencer largement les propriétés morphologiques, structurales, électriques et piézoélectriques du dépôt de ZnO, mais leurs corrélations n'ont pas encore été explorées. L’objectif de cette thèse est de comprendre et de contrôler les facteurs clés gouvernant la formation du ZnO par PLI-MOCVD et améliorant ses performances piézoélectriques. La température de croissance, les débits des réactifs et la nature du substrat durant le processus de PLI-MOCVD sont optimisés afin d'étudier leurs effets sur la croissance de couches minces et de nanofils de ZnO ainsi que sur leurs propriétés.En augmentant la température de la croissance de 400 à 750°C tout en fixant tous les autres paramètres de croissance, la morphologie du ZnO déposé sur des substrats de Si passe de couches minces à nanofils. Cette transition de morphologie s'accompagne d'une amélioration de l'orientation suivant l'axe c, du coefficient piézoélectrique et de l'uniformité de la polarité du Zn. Le post-recuit à haute température sous atmosphère d'O2 effectué sur les couches minces de ZnO conduit également à une augmentation de l'orientation suivant l'axe c, du coefficient piézoélectrique et de l'uniformité de la polarité Zn. La variation du débit à 500 °C permet d'obtenir des couches minces avec des morphologies et des distributions de polarité différentes. Sur ces couches minces, la différence de propriétés et d'efficacité piézoélectrique entre les domaines de polarités Zn et O est montrée. Au contraire, la variation du débit à 700 °C mène à la formation de nanofils de longueur et de diamètre différents. Tous les nanofils présentent la polarité Zn. La corrélation entre l'efficacité piézoélectrique et la géométrie des nanofils est également présentée. En outre, l'intégration de la couche d'AZO en tant qu'électrode transparente inférieure conduit à une augmentation supplémentaire de l'efficacité piézoélectrique des nanofils de ZnO tout en ouvrant certaines perspectives orientées vers la fabrication de dispositifs piézoélectriques insensibles à l’éclairement visible et contenant seulement des matériaux durables. Ces résultats démontrent la flexibilité du système de PLI-MOCVD pour la croissance de ZnO avec différentes morphologies et différentes propriétés pour les dispositifs piézoélectriques.

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2022GRALT052
Type de ressource : Thèse