Des films minces getter d'yttrium, de titane et de titane-yttrium ont été co-évaporés sous ultravide sur silicium. Les films Y-Ti ont des cristallites de taille nanométrique (18-35 nm) et donc une très haute densité de joints de grains, ce qui est une microstructure favorable pour une activation à basse température. Le taux d'yttrium dans les films d'alliage Y-Ti influence leur densité de joints de grains, leur résistance à l'oxydation à l'air ambiant, et leur performances de sorption getter pour l'oxygène. Les films Y-Ti avec un taux d'yttrium supérieur à 30 % montrent une forte sorption d'oxygène lors de traitements thermiques d'activation à basse température (< 300 °C). Ainsi, il est estimé qu'après une activation d'1 h à 250 °C, un film getter Y ou Y-Ti peut capturer entre 0,2 et 0,5 µmol.cm-2 de O2, tandis qu'aucune sorption de ce gaz n'est détectée pour un film de titane. Cela fait des films Y-Ti des getters très prometteurs pour réaliser un packaging de MEMS sous vide à basse température.
Un film getter est une couche mince métallique qui absorbe des gaz lorsqu'elle est chauffée. Un getter est nécessaire pour encapsuler sous vide certains types de MEMS qui nécessitent le vide pour fonctionner. Dans le cadre d'un projet ANR, des chercheurs du C2N, de CEMHTI et de l'IM2NP ont développé de nouveaux films getter basé sur l'élément yttrium, qui est un métal de transition et aussi une terre rare. Dans ce travail, ont été évaluées les propriétés getter pour les gaz contenant de l'oxygène de films minces élaborés par co-évaporation sous ultravide composés d'yttrium et de titane-yttrium à des températures allant de 200 °C à 400 °C. Elles ont été comparées à celles du film de titane, le getter le plus connu et le plus utilisé.
- Référence
Electrical and ion beam analyses of Yttrium and Yttrium-Titanium getter thin films oxidation
Journal of Vacuum Science & Technology B 39, 054202 (2021)
https://doi.org/10.1116/6.0001084
https://doi.org/10.1116/6.0001084
- Affiliations
Clément Bessouet1, Sylvain Lemettre1, Charlotte Kutyla1, Alain Bosseboeuf1, Philippe Coste1, Thierry Sauvage2, Hélène Lecoq2, Olivier Wendling2, Aurélien Bellamy2, Piyush Jagtap3, Stéphanie Escoubas3, Christophe Guichet3, Olivier Thomas3, Johan Moulin1,
1 - C2N, Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (CNRS - Université Paris Saclay), Palaiseau, France
2 - CEMHTI, Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation, CNRS, Orléans
3 - IM2NP, Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence, (CNRS, AMU, UTLN) Marseille
Figure
Taux d'oxydation de films getter Y-Ti après 1 h de traitement thermique d'activation
