Résumé de la thèse

La miniaturisation est l’objectif actuel de tous les fabricants de composants radiofréquences depuis plusieurs décennies. Si les composants actifs pour la microélectronique sont fondés sur la structuration de plaques de silicium, les composants passifs reposent sur l’utilisation de cristaux tels que le quartz ou le niobate de lithium. Ce dernier est particulièrement utilisé quand il s’agit de générer et exploiter des ondes élastiques, ainsi que pour le guidage de faisceaux lumineux afin de réaliser des filtres ou des capteurs sensibles à différents paramètres environnementaux. L’amélioration du guidage de ces ondes permet un gain en consommation et en compacité des dispositifs mais nécessite une structuration de la matière souvent tridimensionnelle. Cette étape technologique clé est industriellement mature pour la mise en forme du silicium, mais s’avère difficilement transposable à des matériaux tels que le quartz ou le niobate de lithium.

Les travaux présentés dans ce manuscrit visent à réaliser des structures tridimensionnelles à hauts facteurs de forme dans des matériaux monocristallins à l’aide d’une scie circulaire de précision. Des structures utilisant l’inversion périodique de domaine ferroélectrique seront réalisées afin de les utiliser pour y guider des ondes élastiques possédant des couplages électromécaniques particulièrement élevées. Le guidage d’ondes optiques par le biais de ces mêmes structures permet une amélioration du confinement par rapport aux systèmes de guidage massifs classiques couramment utilisés pour la réalisation de filtre ou de modulateur électro-optiques. En utilisant conjointement le guidage d’ondes optiques et les domaines ferroélectriques alternés, les structures ainsi découpées permettent l’apparition de phénomènes optiques non-linéaires exaltés par l’amélioration du confinement. Ces structures ont ainsi montré leur intérêt dans plusieurs domaines de la physique avec un champ applicatif particulièrement vaste.

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