Autres Exemples

En plus des matériaux optiques passifs tels que le Si3N4, et en fonction des applications, il s'avère intéressant d'utiliser des matériaux actifs tels que les matériaux électrooptiques ou magnétooptiques pour la modulation optique, les matériaux pyroélectriques pour les capteurs IR ou les matériaux fluorescents pour réaliser des sources. La majorité de ces matériaux actifs intéressant sont des oxydes complexes, souvent avec des structures pérovskites ou grenat et qui, normalement, à l'état solide massif, nécessitent d'être portés à de très hautes températures pour obtenir la pureté de phase ou les microstructures désirées. Afin de rendre possible leur intégration dans des structures de la microélectronique à base de silicium ou sur des dispositifs micro-mécaniques, ces matériaux sont élaborés sous la forme de couches minces soit par des techniques de dépôt en phase vapeur (par exemple par pulvérisation, PLD, MOCVD, MBE) ou bien par des méthodes chimiques (par exemple sol-gel). En général, le degré de cristallinité, l'orientation, la microstructuration, la stoechiométrie et les contraintes intrinsèques dépendent sensiblement des conditions de dépôt, de la nature et de la température du substrat. D'où il ressort qu'en général, les films réalisés présentent une activité réduite par rapport au matériau massif correspondant. Par exemple, un modulateur électrooptique obtenu en déposant un film de BaTiO3 sur un substrat monocristallin en MgO présente un coefficient électrooptique effectif de 50 pm/V, moins d'un ordre de grandeur plus faible que la valeur mesurée pour le monocristal. On observe un phénomène analogue pour les propriétés piézoélectriques. Ces phénomènes sont supposés être dûs aux effets de contraintes imposées par le substrat, par les défauts et au niveau des interfaces. Les couches tampons, entre le silicium et les oxydes actifs, jouent un rôle essentiel pour éviter l'interdiffusion et l'oxydation mais elles servent aussi de couches « germes » pour aider à la nucléation des phases et des orientations crsitallographiques appropriées. On peut trouver une excellente revue détaillée de bon nombre de ces problèmes dans un article signé par P. Muralt en 2000 (Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol 10, p 136).