Développement d’une plateforme de simulation atomistique pour les procédés en phase vapeur par une approche multi-niveaux : Application au dépôt de CuO sur Al(111)

Mathilde Guiltat 1
1 LAAS-M3 - Équipe Modélisation Multi-niveaux des Matériaux
LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes [Toulouse]
Résumé : Cette thèse a pour but d’établir le lien entre la microstructure des matériaux et leurs propriétés macroscopiques qui est un verrou technologique et scientifique important, dans un contexte de conception de matériaux miniaturisés, directement intégrés et aux performances améliorées. Pour permettre le plein essor de ces nouveaux matériaux, des efforts doivent notamment être fournis sur le développement de nouveaux procédés technologiques, capables de déposer la matière avec un contrôle à l’échelle atomique. Ceci ne peut se faire sans un accompagnement théorique pour accéder à une compréhension fondamentale des mécanismes gérant la croissance de ces matériaux. Dans ce contexte, la modélisation prédictive du procédé de dépôt s’avère stratégique pour guider les technologues vers la conception de matériaux nanostructurés avancés. Pour répondre au mieux à cette problématique, les travaux présentés dans cette thèse suivent une approche multi-niveaux. Dans un premier temps, une étude à l’échelle atomique avec des calculs DFT est faite, afin de relever des énergies, des mécanismes et des structures, localement. Ces résultats sont ensuite utilisés comme paramètres d’entrée dans un outil de simulation utilisant la méthodologie Monte Carlo cinétique, développé spécialement au cours de ces travaux. Cet outil permet de simuler des systèmes de plusieurs dizaines de milliers d’atomes sur des temps longs, pour des coûts en calculs faibles. Les résultats obtenus avec cet outil sont directement comparables avec des résultats expérimentaux. Nous avons donc un outil doté d’une granularité à l’échelle atomique équipé d’une plateforme de simulation pour permettre à l’ingénieur une utilisation simple et intuitive de celui-ci. Cet outil se veut prédictif et permettra ainsi au technologue de réaliser des simulations prédictives et par suite de limiter les coûts et les essais en salle blanche. L’objectif est d’établir un lien entre la nanostructuration à l’échelle atomique et le procédé de fabrication, à travers cette plateforme de simulation simple d’utilisation. Ici, nous proposons un modèle basé sur une méthodologie de type Monte Carlo cinétique pour simuler le dépôt PVD de matériaux multicouches Al/CuO.
Type de document :
Thèse
Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université de Toulouse III - Paul Sabatier, 2016. Français
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https://hal.laas.fr/tel-01483860
Contributeur : Arlette Evrard <>
Soumis le : lundi 6 mars 2017 - 15:31:24
Dernière modification le : mardi 11 septembre 2018 - 15:19:15

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  • HAL Id : tel-01483860, version 1

Citation

Mathilde Guiltat. Développement d’une plateforme de simulation atomistique pour les procédés en phase vapeur par une approche multi-niveaux : Application au dépôt de CuO sur Al(111). Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université de Toulouse III - Paul Sabatier, 2016. Français. 〈tel-01483860〉

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