Les chercheurs du CRISMAT (UMR 6508) et du CIMAP (UMR 6252, UNICAEN, ENSICAEN, CNRS) viennent de publier une étude majeure dans Advanced Materials Interfaces sur l’impact des corrélations électroniques fortes dans les oxydes transparents conducteurs (TCO) à base de SrVO₃. Ces matériaux, qui combinent une transparence optique et une conductivité électrique comparables à celles de l’oxyde d’indium-étain (ITO), représentent une alternative prometteuse pour les technologies d’affichage, les cellules solaires et l’électronique transparente.
L’étude montre que les propriétés fonctionnelles du SrVO₃, comme sa résistivité électrique et sa transparence optique, sont fortement influencées par les désordres électroniques et structuraux induits par des traitements thermiques. En recuisant des couches minces de SrVO₃ à des températures allant de 150 °C à 250 °C, les chercheurs ont observé une transition progressive d’un état métallique cohérent vers un état moins cohérent, marqué par une augmentation de la résistivité et une modification de la structure de bande électronique.
Un résultat marquant est la robustesse de la transparence optique malgré les changements structuraux. Même après un recuit à 200 °C, où une partie du film devient amorphe, la partie cristalline conserve ses propriétés métalliques, assurant une conductivité suffisante tout en améliorant légèrement la transparence grâce à un effet antireflet naturel. En revanche, à 250 °C, le film devient entièrement amorphe et perd ses propriétés conductrices, confirmant le rôle clé de la structure cristalline dans la conduction électronique.
Cette étude ouvre des perspectives pour optimiser les performances des TCO en contrôlant finement les corrélations électroniques et les désordres structuraux. Elle souligne également l’importance de la cohérence des électrons de conduction pour maintenir une faible résistivité, tout en montrant que la transparence optique est moins sensible à ces variations.
Ces travaux, soutenus par le CNRS, la Région Normandie et l’ANR, renforcent la position du CIMAP et du CRISMAT comme acteurs majeurs dans le développement de matériaux innovants pour l’électronique transparente.
Pour en savoir plus :
Contacter Julien Cardin (CIMAP) (julien.cardin@ensicaen.fr)
Lien vers la publication :
https://hal.science/hal-05520236
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admi.202501094
