Charles Moisset, PhD

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Charles Moisset soutiendra sa thèse intitulée "Étude des propriétés optiques de chalcogénures en couches minces pour la photo-inscription super-résolue par processus non-linéaires" le jeudi 21 novembre 2019 à 10h30 dans l’amphithéâtre Ponte.

Le jury sera composé de :
- Pr. Sahraoui Bouchta, Université d’Angers, rapporteur
- Pr. Lionel Canioni, Université de Bordeaux, rapporteur
- Pr. Natalie Destouches, Université de Jean Monnet, examinateur
- Pr. Stelios Couris, Université de Patras, examinateur
- Dr. Julien Lumeau, Université d’Aix-Marseille, examinateur
- Pr. Jean-Yves Natoli, Université d’Aix-Marseille, directeur
- Dr. Konstantinos Iliopoulos, Université d’Aix-Marseille, co-directeur

Résumé :
De nos jours, la nano-structuration par voie laser représente un enjeu important pour les dispositifs à forte intégration. Un moyen pour améliorer la résolution lors de la structuration par laser est d’utiliser les effets optiques non-linéaires, en particulier l’absorption saturable. Cette thèse détaille le développement d’un masque de super-résolution en chalcogénure (Sb2Te3) pour la structuration à une échelle sub-micrométrique. Afin d’obtenir la super-résolution, une couche mince de Sb2Te3 est déposée sur une couche mince d’inscription. Un contrôle de la cristallisation par XRD des couches minces de Sb2Te3 après recuit classique et laser du chalcogénure, a permis d’obtenir une réponse optique non-linéaire optimale. La technique Z-scan, développée pour l’étude, a permis la quantification des propriétés optiques non-linéaires du matériau d’étude en régime femtoseconde et nanoseconde, dans le visible et l’infrarouge. Deux modèles ont été utilisés pour déterminer les paramètres optiques non-linéaires. L’efficacité du masque de Sb2Te3, pour la super-résolution a été caractérisée sous irradiation femtoseconde. Deux régimes de modification ont été mis en évidence, l’un réversible et l’autre non réversible, donnant respectivement une réduction de la taille du faisceau de l’ordre de 25% et 35%. La structure de l’empilement Sb2Te3/couche d’inscription, impose des mesures de tenue au flux laser des matériaux, afin de s’assurer de leurs compatibilités. Enfin un banc d’inscription laser directe a été développé, des premiers résultats sans masque, ont été obtenus. Nos estimations basées sur les résultats de la thèse, permettent d’envisager des tailles d’inscription inférieures à 50 nm avec le masque, sous irradiation UV.

Mots clef : Inscription laser directe, optique non-linéaire, super-résolution, chalcogénures, couches minces, absorption saturable, Z-scan