Dépôt de films d'oxyde par MOCVD

Parmi les methodes de synthese de couches minces, la MOCVD presente, par son principe, un certain nombre d'avantages sur les methodes physiques de depot. C'est en particulier un procede de synthese qui fonctionne dans une tres large gamme de pressions, qui est peu couteux, et qui permet de couvrir des geometries complexes et des grandes surfaces avec des vitesses de croissance tres elevees, ce qui dans de tres nombreux cas a conduit a son developpement a l'echelle industrielle. Le depot de couches minces d'oxydes fonctionnels (souvent issus de la famille des perovskites) a connu un essor considerable depuis 10 ans lie a l'interet enorme suscite par les proprietes specifiques qui sont associees a ces materiaux : supraconductrices, dielectriques, ferroeletriques, piezoelectriques, pyroelectriques, electrooptiques, electroacoustiques, magnetiques, magnetoresistives... Alors que peu apres la decouverte des supraconducteurs a haute temperature critique (SHTC), l'ablation laser, la pulverisation reactive (sputtering) ou encore l'evaporation reactive ont permis d'obtenir tres rapidement des couches minces d'YBa 2 Cu 3 O 7-x de bonne qualite, la synthese de ces couches par CVD a ete retardee par des problemes lies a la chimie des precurseurs de la reaction. Il en a ete de meme pour le developpement des couches minces ferroelectriques (BaTiO 3 , SrTiO ). Ces precurseurs organometalliques, notamment le precurseur du Baryum et plus generalement les precurseurs du groupe II de la table periodique, sont tres instables et induisent de tres grandes difficultes dans le controle et la reproductibilite des depots. Pour pallier cette difficulte majeure qui handicape la reproductibilite et la qualite des couches d'oxyde elaborees par CVD, plusieurs methodes qui consistent a ameliorer les sources generatrices de vapeurs de precurseurs ont ete developpees recemment. Le procede monosource le plus performant actuellement est la CVD a injection electronique. Les progres techniques realises pour la synthese des couches supraconductrices et l'evolution des technologies vers une tres grande integration des differentes fonctionnalites associees aux oxydes ouvrent de facon generale aujourd'hui un champ tres large de recherches sur les proprietes de couches epitaxiales ou de nanostructures lamellaires, composees d'empilements de couches tres fines de materiaux differents (super-reseaux). Ces etudes par MOCVD sont actuellement axees sur deux types de materiaux. les oxydes fonctionnels, amorphes ou heteroepitaxies : YBa 2 Cu 3 O 7-x -PrBa 2 Cu 3 O 7-x - BaTiO 3 - SrTiO 3 - Ba (1-x) Sr x TiO 3 - MgO - CeO 2 - Ta 2 O 5 -La (1-x) MnO 3 - La (1-x) (ou Nd)Sr x MnO 3 - Y 2 O 3 - Al 2 O 3 - LaAlO 3 - SiO 2 - TiO 2 -ZrO 2 (Y) - TiN - AlN - TiAlN - ... les nanostructures constituees d'empilements de couches minces, amorphes ou epitaxiales, de composes differents : (YBa 2 Cu 3 O 7-x /PrBa 2 Cu 3 O 7-x ) n -Al 2 O 3 /CeO 2 /YBa 2 Cu 3 O 7-x - Ba (1-x) Sr x TiO 3 /YBa 2 Cu 3 O 7-x - (Ta 2 O 5 /SiO 2 ) n -(BaTiO 3 /SrTiO 3 ) n - (La (1-x) MnO 3 /CeO 2 ) n - ...