Nouveaux procédés de fabrication microélectroniques : Vers une électronique biosourcée et écoresponsable

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Emmanuel JACQUES a obtenu son doctorat à l’Université de Rennes 1 en 2008. Ses travaux de thèse se sont focalisés sur la conception et la fabrication d’une électronique analogique CMOS à partir de silicium polycristallin à basse température (T<600°C). De 2009 à 2012, ses activités se sont principalement portées sur le développement de procédés de fabrication pour des applications telle que des antennes, des nanofils de silicium et des dispositifs électroniques fabriqués à très basse température (T<180°C). Depuis 2012, il a été recruté en tant que maître de conférences (IETR et Université de Rennes) pour développer une nouvelle thématique, qu’il dirige actuellement, sur la fabrication de dispositifs électroniques à base de matériaux organiques sur substrat flexible. Depuis 2022, il est le responsable du département de recherche OASiS (Organic And Silicon Systems) de l’IETR.

Ses recherches se concentrent sur l’étude du transport de charges dans des matériaux désorganisés tels que le silicium microcristallin et des matériaux semiconducteurs organiques. Il est plus spécialement impliqué dans la fabrication de transistors et de circuits électroniques à très basse température (T<100°C) par des techniques d’impression jet d’encre. Récemment, ses recherches s’orientent vers le développement d’une électronique biosourcée et biodégradable dans des technologies bas coûts.

Résumé : L’explosion de l’électronique grand public au cours de ces 30 dernières années nous oblige à réfléchir sur les moyens de production de cette électronique de masse. De nombreux rapports, tels que ceux du GIEC, de l’ADEME ou de Greenpeace, nous alertent sur la consommation énergétique, la consommation en eau, l’utilisation de matériaux  rares ou peu abondants et l’utilisation de produits toxiques nécessaires pour la fabrication de dispositifs électroniques par des procédés microélectroniques classiques.

Au cours de ce séminaire, nous rappellerons le principe de ces procédés de fabrication classiques de la microélectronique avec les avantages et les inconvénients de ces techniques. Puis, nous verrons les différentes avancées dans le domaine du développement des procédés de fabrication innovants en rupture avec l’électronique du silicium. Le procédé InkJet Printing, utilisé à l’IETR, sera notamment présenté avec ces enjeux scientifiques et techniques et ces verrous technologiques. Enfin, ce nouveau type de procédé de fabrication ouvre la voie à l’utilisation de nouveaux matériaux pour l’électronique. La dernière partie de cet exposé fera un état de l’art de ces nouveaux matériaux avec un focus sur les matériaux biosourcés.