Elaboration and correlation of structure/optical and electrical properties of phase transition oxide materials (VO2, W-doped VO2 and NbO2)
Elaboration et corrélation structure/ propriétés optiques et électriques de matériaux oxydes à transition de phase (VO2, VO2 dopé avec W et NbO2)
Résumé
This thesis aims at the realization and structural, optical, and electrical characterization of thin films of oxide materials with insulator-to-metal transition (MIT) properties, more specifically vanadium oxides (VO2 and W-doped VO2) and niobium dioxide (NbO2). The deposition of these thin films was performed using reactive magnetron sputtering in an Ar/ O2 atmosphere. During the optimization process of the thin films, valuable insights were gained into the effects the fabrication process has over the structural, optical and electrical characteristics. Furthermore, the films were integrated into various devices such as thermally/ electrically activated THz modulators, optically reconfigurable metacanvases and oscillating devices. The information provided in this manuscript is of high interest for the integration of VO2 and W-doped VO2 films into devices that can operate in various fields. This work also deepens our understanding of NbO2 films, an area with comparatively less research but of particular interest for applications requiring higher temperature stability.
Cette thèse vise la réalisation et la caractérisation structurale, optique et électrique de couches minces de matériaux oxydes ayant des propriétés de transition isolant-métal (MIT), plus particulièrement des oxydes de vanadium (VO2 et VO2 dopé avec W) et du dioxyde de niobium (NbO2). Le dépôt de ces couches minces a été effectué par pulvérisation magnétron réactive dans une atmosphère Ar/ O2. Le processus d'optimisation des films minces a permis d'obtenir des informations précieuses sur les effets du processus de fabrication sur les caractéristiques structurelles, optiques et électriques. En outre, les films ont été intégrés dans divers dispositifs tels que des modulateurs THz activés thermiquement/électriquement, des métacanvases reconfigurables optiquement et des dispositifs oscillants. Les informations fournies dans ce manuscrit sont d'un grand intérêt pour l'intégration de films de VO2 et de VO2 dopé avec W dans des dispositifs pouvant fonctionner dans différents domaines. Ce travail permet également d'approfondir notre compréhension des films de NbO2, un domaine relativement moins étudié mais particulièrement intéressant pour les applications nécessitant une plus grande stabilité à la température.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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