Vanadium dioxide nano-composites for micro-devices

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Conception, réalisation et test de micro-commutateurs micro-electromécaniques et application aux circuits hyperfréquences reconfigurables

La technologie MEMS pour les applications hyperfréquences, s'est développée depuis quelques années avec pour objectif d'améliorer les performances des circuits et dispositifs microondes. De nombreux composants ont été développés, démontrant alors une importante réduction des pertes et une plus grande linéarité que leurs principaux concurrents: les composants semi-conducteurs. Notre étude a porté donc sur la conception d'un micro-commutateur et son intégration dans des circuits microondes reconfigurables. Dans un premier temps, nous présentons dans le manuscrit un état de l'art de la technologie MEMS et des composants hyperfréquences qui en résultent. Le fonctionnement de commutateurs micromécaniques y est plus particulièrement étudié. Les principaux atouts et limitations sont également présentés avec quelques domaines d'application où ces composants peuvent contribuer à une amélioration de performances. La seconde partie de ces travaux est dédiée à la conception mécanique et électromagnétique d'un microcommutateur à contact ohmique. L'objectif de cette étude était de réaliser un composant fiable avec de bonnes performances. L'optimisation de ce composant y est présentée, validée par des performances mécaniques et électriques des dispositifs réalisés. La dernière partie de ces travaux concerne le développement de nouvelles topologies de circuits hyperfréquences reconfigurables équipés de micro-commutateurs à contact ohmique. Nous y présentons trois applications dont la conception de filtres passe-bande avec un accord discret sur une large plage de fréquences (20% et 44% d'accord). Nous montrons également comment maintenir les pertes de ces dispositifs à un faible niveau, en conservant les facteurs de qualité de ces composants reconfigurables à une valeur élevéeLIMOGES-BU Sciences (870852109) / SudocSudocFranceF

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

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.Thin films and multilayers, of piezoelectric materials AlN and ZnO, were prepared by PLD to be integrated in surface acoustic waves devices (SAW). AlN films orientation (002) was obtained on Al2O3 (C) and Si (111) substrates. These piezoelectric layers present average acoustic velocities, respectively of 5230 m.s-1 and 4500 m.s-1. (110) AlN thin films obtained on Al2O3 (R), with acoustic wave propagation along the piezoelectric axis, achieved superior acoustic velocities about 6000 m.s-1. On Al2O3 (C) ZnO thin films oriented (002) have shown good piezoelectric properties, allowing to work with superior propagation modes of acoustic waves, leading to higher frequencies. Finally multilayers combining the advantages of AlN and ZnO were also realized and integrated in SAW devices.LIMOGES-BU Sciences (870852109) / SudocSudocFranceF

Oral Presentation, E-MRS 2021, symposium I : advanced functional films grown by pulsed laser deposition method

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VO2 thin films & nanostructures for micro-systems

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Valence state of europium doping ions during pulsed laser deposition

International audienceThe evolution of europium as a doping ion during the pulsed-laser deposition process of Eu : Al2O3 films has been studied. A decrease in oxygen pressure in the deposition chamber generated the growth of γ-Al2O3 crystallites and a conversion of the 3+ to a 2+ valence state of europium ions. Excitation-selective emission of Eu2+ and fluorescence line narrowing of Eu3+ revealed that two kinds of europium site families were created in the alumina matrix. Time-of-flight emission spectroscopy shows that oxygen came preferentially from the target for the studied range of pressur