Croissance de matériaux sous activation par laser ultrarapide – ACTIVATE

La prochaine génération de micro/nano- technologies pour a fabrication de composants microélectroniques, photoniques, MEMS/NEMS, nécessite des processus qui fonctionnent en 3D, soient flexibles, rapides, parallèles et minimisent le gaspillage d'éléments dont l'approvisionnement est coûteux pour l'environnement. Cependant, la plupart des techniques de microfabrication conventionnelles sont limitées à des procédés « 2.5D ». La fabrication additive à haute vitesse est conventionnellement limitée à des échelles de quelques dizaines de microns ou aux polymères organiques. ACTIVATE va surmonter ces limites en développant une nouvelle approche de la croissance des matériaux par dépôt chimique grâce à des impulsions laser femtosecondes. Celles-ci activeront des précurseurs via une transition multiphotonique. La photolyse non linéaire permettra la croissance progressive de matériaux inorganiques à une échelle sub-micrométrique dans un processus 3D très flexible. ACTIVATE est un projet de 48 mois, où le consortium de 4 partenaires permet de rassembler l’expertise complémentaire en physique, chimie et science des matériaux, nécessaire à la résolution d’un tel défi multidisciplinaire. Les objectifs sont : 1) Concevoir des précurseurs qui combinent une absorption multiphotonique élevée et un haut niveau de dégradation des ligands, avec deux stratégies complémentaires appliquées à Pt pour les métaux et ZnO pour les oxydes semi-conducteurs ; 2) Étudier la photo-physique et photo-chimie ultrarapide de leur dissociation ; 3) démontrer et étudier la croissance de matériau localisée ; 4) Développer une approche complémentaire améliorant la résolution spatiale d'un ordre de grandeur basée sur la déplétion de la réaction de dissociation avec une seconde impulsion laser. Le résultat du projet sera une nouvelle approche pour le dépôt extrêmement localisé de matériaux fonctionnels de haute qualité, pour une fabrication parallèle et compatible avec les contraintes de salle blanche.