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École thématique CNRS – "Avenir Grand Gap"

 

 Troyes – du 17 au 20 mai 2021

Historique: la filière électronique de puissance grand-gap un exemple de succes-story

Des recherches sur les matériaux semiconducteurs grand-gaps ont eu lieu en France pendant ces dernières décennies avec deux champs applicatifs majeurs et historiques :  l'électronique de puissance et l'optoélectronique.
La filière électronique de puissance grand-gap est un exemple de succes-story, une filière qui a su se structurer et fédérer y compris avec l'aide du CNRS. Elle est capable aujourd'hui de répondre aux besoins industriels, des utilisateurs finaux de composants de puissance commercialisés maintenant (SiC et GaN) et qui suscitent un très fort intérêt: gestion et distribution d'énergie, transport ferroviaire, avionique, automobile. C'est un objectif atteint grâce a des travaux fondamentaux qui ont permis de lever des multiples verrous technologiques pour arriver aujourd'hui à cette maturité.  Ces verrous technologiques ont un impact direct sur la fiabilité des dispositifs commercialisés.
 

Thématiques émergentes: capteurs, nanophotonique, technologie quantique…

Autour de ces matériaux grand-gap, profitant en partie de la disponibilité maintenant de substrats de haute qualité, d'autres champs applicatifs émergent:  capteurs sous environnements sévères par prédilection mais pas seulement, nanophotonique, technologie quantique…
On vient chevaucher sur des thématiques larges et déjà structurées mais où des équipes matériaux et dispositifs grand-gap peinent à gagner une visibilité. On constate un double clivage: ces équipes ne se retrouvent plus vraiment dans la filière puissance (dont les besoins actuels vont vers l'utilisation de composants commercialisés dans des systèmes électriques) et pas assez connus ou compris par les communautés de ces thématiques émergentes. Pourtant nous avons des équipes phares et des moyens autour de l'élaboration de ces matériaux grand-gap: Diamant, GaN, SiC, ZnO, Ga2O3, BN, AlN…
 

Objectif de l'école

Pour éviter le retard et profiter d'un savoir-faire encore présent, il est important que ces communautés arrivent à travailler davantage ensemble vers une synergie et que chacun se comprenne suffisamment. C'est l’objectif formation de cette école thématique, à travers laquelle on aboutira à des reconversions thématiques pour certains, réorienter des compétences vers des nouvelles applications et récupérer des nouvelles forces vives à travers les doctorants et autres non-permanents que nous formons.
 

Axes du programme

Complémentaires et sur un socle commun autour des technologies au sens large (élaboration et fabrication de dispositifs) . Des briques technologiques seront mises en évidence pour améliorer les performances de nouveaux dispositifs, des procédés utiles transférables d'une technologie à une autre. Mais qui seront également utiles à nos collègues focalisés sur la fiabilité des dispositifs de puissance commercialisés actuellement.

-Croissance et élaboration des matériaux grand-gaps, méthodes classiques et alternatives
-Capteurs sous environnements sévères (température, neutrons, radiations, milieux corrosifs)
-Autres capteurs: bio et électrochimiques, pour la ville, sécurité
-Technologies quantiques et "centres colorés", génération, confinement, mise en résonance
-Technologie MEMS et NEMS grand-gaps
-Hétérostructures grand-gap, gaz 2D, effet piézoélectrique
-Packaging, isolation, report de couches ou puces
-Dispositifs photoniques et contrôle optique, effets plasmoniques
-Architectures nouvelles des dispositifs de puissance, défis technologiques
-Intégration monolithique de dispositifs et fonctionnalités, vers une électronique embarquée
-…

 

Public concerné

Académiques - permanents: chercheurs, enseignants, ingénieurs, techniciens

                     - non-permanents: doctorants, post-docs, étudiants...

Industriels:  ingénieurs R&D, ingénieurs process...

 

Partenaires

CNRS LMI Ampère Laboratoire ESYCOM Chimie ParisTech Accueil Laboratoire Charles Coulomb UMR 5221 CNRS/UM2 (L2C) Ultrafast magneto-acoustics : studying the dynamics of ... nanovation presidents Georgia Institute of Technology    

 

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