Croissance de couches minces de niobate de lithium par pulvérisation cathodique R. F. Magnétron : caractérisations optiques et électriques

Growth of thin films of lithium niobium oxyde (LiNbO 3) by R. F. Magnetron sputtering

• Auteur / Autrice : Xavier Lansiaux
• Direction : Denis Remiens
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Électronique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propriétés électriques

Propriétés optiques

Niobate de lithium

Couches minces

Croissance

Pulvérisation cathodique

Résumé

Le développement rapide des télécommunications et des technologies d'enregistrement font que la demande en composants pour l'optique intégrée et à des ondes acoustiques de surface et de volume a subi une forte croissance ces dix dernières années. Actuellement, de nombreux dispositifs sont élaborés sur du LiNbO3 massif. Cependant, les couches minces offrent les avantages d'une miniaturisation plus poussée et d'une augmentation de leurs fréquences d'utilisation. Par ailleurs, dans la mesure où les procédés technologiques sont compatibles, le challenge se situe au niveau de l'intégration monolithique sur Si ou AsGa. Dans ce travail, nous avons determiné les conditions de croissance permettant d'élaborer du niobate de lithium en couches minces par pulvérisation cathodique sur différents types de substrats tels que le Al2O3 (0001), le Si/SiO2/Ti/Pt(111) et le Si/diamant. Sur Al2O3 (0001), l'épitaxie entre la couche et le substrat a été démontrée. Les films présentent une rugosité de l'ordre de 2. 5 nm pour une épaisseur de 120 nm. Pour certaines applications, l'épaisseur des films de LiNbO3 doit atteindre le micron sans dégrader la sructure et la morphologie. A ce titre, un procédé de reprise de croissance a été mis au point. La technique du couplage par prisme a permis la caractérisation optique des guides d'ondes planaires ainsi obtenus. Ils ont de faibles pertes optiques de l'ordre de 1dB/cm pour les modes fondamentaux T. E. Et T. M. Et des indices de réfraction proches de ceux du matériau massif. Elle a aussi permis de qualifier qualitativement la rugosité de surface des films. De plus, la reconstruction du profil d'indice par la méthode i-W. K. B. , montre que les guides d'ondes élaborés sont às aut d'indice. Des films minces de niobate de lithium ont ensuite été déposés sur Si/SiO2/Ti/Pt(111). Ils sont orientés préférentiellement dans la direction (0006). . . /. . .