Responsable d’équipe : Julien CARDIN

L’équipe NIMPH est spécialisée dans la croissance et l’étude de matériaux sous forme de films minces, exploitant des techniques telles que la pulvérisation cathodique magnétron et le dépôt par couche atomique (ALD).

Ces matériaux englobent des oxydes, des nitrures et des composés mixtes, pouvant être dopés avec des ions de terre rare ou nanostructurés par des nanoparticules de silicium ou de métal. L’objectif principal est la compréhension fondamentale de la relation structure-propriétés de ces matériaux. Le second objectif vise le développement de films minces ou d’hétérostructures avec des propriétés fonctionnelles optimisées, telles que l’émission de lumière, une émissivité spectrale structurée, des propriétés diélectriques spécifiques, ou des caractéristiques semi-conductrices et électriques particulières.

Reconnue à l’échelle nationale et internationale, l’équipe NIMPH s’est spécialisée dans la croissance et l’étude de films minces novateurs obtenus par pulvérisation cathodique magnétron à radiofréquence. Parallèlement, notre expertise comprend la croissance par dépôt en couche atomique (ALD), permettant l’obtention de matériaux présentant une qualité structurale élevée, avec un contrôle précis à l’échelle atomique de la croissance et de la stœchiométrie, ainsi qu’un dépôt à haut rapport d’aspect.

L’équipe possède une expertise avancée dans l’analyse structurale de ces matériaux en utilisant des techniques telles que la microscopie électronique à transmission (TEM), la spectrométrie de masse à ions secondaires (SIMS), la diffraction des rayons X (XRD), la microscopie à force atomique (AFM) et la spectroscopie Raman. Elle se consacre également à la caractérisation et à l’analyse des propriétés optiques spectrales de ces matériaux (n+ik, epsilon absorbance, réflectance, transmittance, diffusion) sur une plage spectrale UV-VIS-NIR (spectrophotomètre) ainsi que MIR (FTIR). De plus, l’équipe explore les propriétés de luminescence résolues en énergie et en temps, ainsi que l’excitation de luminescence. Enfin, elle étudie les propriétés électroniques et diélectriques au sein du laboratoire ou en collaboration avec d’autres partenaires.

Dans leur quête de la compréhension des propriétés fonctionnelles des matériaux étudiés, l’équipe conduit des études au moyen d’outils de modélisation adaptés ou spécialement développés, tels que le Monte Carlo, TMM, ADE-FDTD, pointe thermique. Ces modélisations sont essentielles pour décrire des mécanismes complexes tels que le transfert d’énergie, les interaction rayonnement optique-matière (pompage, luminescence, diffusion, propriétés spectrales), interaction ions-matières.

En contribuant à l’avancement de la science des matériaux en films minces, l’équipe NIMPH participe activement à l’émergence de nouvelles applications dans les domaines de la photonique, de l’électronique, et des technologies de conversion et d’économie d’énergie. Leur engagement continu dans la recherche et le développement de technologies de pointe offre le potentiel de façonner un avenir plus innovant et plus durable.