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Plateforme hybride pour matériau monocristallin piezOélectrique en couchE Mince – POEM

Résumé de soumission

Le développement des télécommunications radiofréquences depuis une dizaine d’années se traduit par un encombrement des bandes de fréquence autorisées. Pour profiter des plages de fréquence disponibles, les systèmes doivent inclure un filtrage de bande, avec une bande de transition étroite. Seuls les filtres à résonateurs en technologie SAW (ondes de surface) ou BAW (ondes de volume), utilisant les propriétés piézoélectriques des matériaux, permettent de tenir ces spécifications avec de faibles pertes et un encombrement réduit. Aujourd’hui, les couches piézoélectriques utilisées pour ces filtres sont réalisées par dépôt (filtres BAW) ou à partir de substrats massifs (filtres SAW). De plus de nouvelles opportunités s’ouvrent en terme de marché pour ces dispositifs à ondes acoustiques telles que l'automobile (capteurs de pression des pneus), les applications médicales (biocapteurs), et des applications industrielles et commerciales (vapeur, humidité, température, capteurs et gravimétrique) … Dans le projet POEM nous proposons une approche novatrice basée sur la réalisation d’une plateforme versatile, constituée de trois éléments principaux : une couche active, fine, uniforme et monocristalline de matériau piézoélectrique reportée en utilisant la technologie Smart Cut™, un substrat support ayant les propriétés mécaniques, thermiques correspondant aux besoins de l’application, et une couche intermédiaire à haute valeur ajoutée. Ainsi, les objectifs principaux du projet POEM sont l’exploration approfondie du potentiel d’une solution substrats composites à base de couches fines piézo-électriques minces et monocristallines, la caractérisation de leurs propriétés piézoélectriques jusqu’à la validation de ces substrats par le biais de 3 applications principales (filtres et sources SAW, des filtres BAW et capteurs chimiques). Un des intérêts économiques majeurs du projet POEM est de proposer une solution disruptive, industrielle permettant de répondre aux challenges techniques du marché de la nouvelle génération de filtres. Nous attendons de POEM une véritable rupture technologique pour les filtres de type SAW permettant de réaliser des composants fortement couples et compensés en température ce qui est au premier ordre une problématique matériau. Concernant les composants de type BAW, POEM ouvrira la voie à une solution substrat pour des composants avec un fort facteur de qualité également compensés en température, détrônant ainsi les solutions matériaux actuelles basées sur du dépôt de couches. Ce projet se déroulera en forte collaboration avec deux industriels, à savoir SOITEC en amont au niveau des substrats composites et EPCOS en aval pour la valorisation de la perspective de réalisation des filtres sur la base de ces substrats, tout en se basant sur l’expertise de différents laboratoires académiques (CEA-LETI, FEMTO-ST et le CNRS CEMES) ainsi que de YOLE Développement pour l’étude de marchés.

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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