Le carbure de silicium est cristallisé dans de nombreuses configurations différentes (polytypes). Le 3C-SiC (cellule cristalline cubique) présente un intérêt particulier pour les dispositifs à base de SiC dans la mesure où il peut être développé sur des substrats de Si bon marché, rendant ainsi possible la production par lots. La fabrication de 3C-SiC/Si engendre toutefois des défauts de haute densité dans les films de 3C-SiC, ce qui affecte les performances des dispositifs électroniques fabriqués à partir de ces films. En vue de réduire la densité des défauts, le projet FLASiC a développé un nouveau procédé pour la production de 3C-SiC en vrac et épitaxial sur des substrats de Si ou silicium sur isolant (SSI).

Le procédé et les matériaux FLASiC ont ouvert la voie au développement de nouveaux capteurs affichant des performances supérieures en termes de fréquence et d'amplitude de résonance et de facteur de qualité. Ces capteurs peuvent par exemple être utilisés pour la détection de gaz ou l'identification de molécules. Ils peuvent en outre servir pour la surveillance et le contrôle des émissions à haute température, offrant ainsi un bon rendement énergétique et limitant les émissions de gaz dans l'atmosphère. Enfin, les informations qui pourraient être recueillies de l'application de ces capteurs pour la détection des gaz d'échappement permettront d'optimiser l'efficacité des moteurs à combustion interne ou des réacteurs.

Tout au long de la phase de fabrication de ces dispositifs, les chercheurs ont développé plusieurs procédés technologiques en mettant plus particulièrement l'accent sur la gravure profonde de SiC. C'est la gravure par plasma à couplage inductif (ICP, Inductively Coupled Plasma Etching) qui s'est avérée offrir les conditions de gravure optimales. Le procédé de dopage et de formation par contact sur la couche de SiC a par ailleurs été développé et optimisé. Le procédé de formation de la membrane SiC déployé peut également être utilisé pour la fabrication de résonateurs autonomes pour la détection de gaz ou de capteurs de pression/d'accéléromètres sur des membranes SiC.

Les excellentes propriétés et le faible coût des nouveaux capteurs les rendent particulièrement attrayants pour une commercialisation future. La validation de leur fiabilité à long terme et la fabrication de boîtiers à haute température destinés à les accueillir dans les systèmes d'application finaux seront les prochaines étapes dans cette direction.

Date : 03/01/2007