Ingénierie de matériaux épitaxiés, nouvelles fonctions et applications industrielles

Couplage épitaxie / propriétés

cristallinité

impuretés

défauts

rugosité

propriétés spécifiques

Contexte et objectifs

Le contrôle des propriétés des matériaux est depuis toujours un moteur du développement de l’épitaxie. Aujourd’hui encore, la maîtrise des procédés d’épitaxie est plus vitale que jamais pour contrôler les propriétés structurales, électroniques, optiques, magnétiques, mécaniques… et ce, sur une échelle étendue allant des couches épaisses aux matériaux de dimensions nanométriques. L’objectif est double : dévoiler de nouvelles propriétés, en exalter de nouvelles, mais aussi améliorer les dispositifs existants afin de les rendre plus efficaces et moins chers.

La flexibilité unique de la croissance épitaxiale est essentielle dans l’émergence de nouvelles familles de matériaux (isolants topologiques, altermagnets, matériaux ferroélectriques…) et le développement de nouvelles architectures associant différents matériaux (semiconducteurs, oxydes, matériaux 2D, supraconducteurs…). Le contrôle de leurs propriétés d’interfaces conduira à de nouvelles hétérostructures aux propriétés physiques inédites et ouvre la voie vers le développement de dispositifs multifonctionnels. Le couplage épitaxie/propriétés est ainsi au cœur du développement des solutions matériaux d’aujourd’hui et de demain.