La plateforme CAREL du LMOPS a obtenu la labellisation StaR-LUE issue de la démarche Infra+ de Lorraine Université d'Excellence. Le Laboratoire de Matériaux Optiques, Photonique et Systèmes (LMOPS) est spécialisé dans le domaine des matériaux pour l’optique allant de la synthèse de matériau jusqu’au système (notamment pour le photovoltaïque). Il est important de pouvoir contrôler les paramètres liés à la fabrication des matériaux, pour analyser les propriétés et phénomènes de transport, essentiels dans l’optimisation d’un système complet, c’est pourquoi le LMOPS a développé des bancs de mesure destinés à la caractérisation électrique des matériaux (principalement semi-conducteurs) regroupés au sein d’une plateforme technologique : la plateforme CAREL. Queny Kieffer, Ingénieur d’étude en techniques expérimentales et responsable technique de la plateforme nous en dit plus.
Pouvez-vous nous présenter votre plateforme ?
Queny Kieffer : "La plateforme CAREL (caractérisation électrique), utilisée depuis de nombreuses années par les chercheurs du LMOPS et leurs partenaires, a été formalisée en tant que plateforme technologique en 2019. Elle est co-gérée par M. Sidi Hamady (Pr UL / responsable scientifique) et par M. Queny Kieffer (IGE UL / responsable technique).
Elle est le fruit d’un travail important qui mêle à la fois les aspects de la recherche sur les matériaux notamment semi-conducteurs en couches minces, mais aussi en terme de développement en instrumentation scientifique. En effet la plateforme CAREL a pour fierté le développement complet d’une grande partie de ses bancs expérimentaux. La plateforme intègre par exemple les équipements et logiciels pour effectuer les caractérisations suivantes : VAN DER PAUW / EFFET HALL (paramètres de transport), I-V (mécanismes de conduction), C-V (profils de dopants, pièges), PHOTOCOURANT (réponse spectrale), SPECTROSCOPIE D’ADMITTANCE (pièges dans les hétérostructures), TLM (résistance des contacts).
La plateforme s’est diversifiée et opère aujourd’hui sur trois domaines d’activités: la caractérisation électrique des matériaux, mais aussi la profilomètrie pour l’analyse des couches minces sans oublier le développement continu en instrumentation scientifique qui permet une évolution constante des dispositifs expérimentaux de la plateforme."
À quel besoin répond-elle ?
Queny Kieffer : "L’objectif principal de la plateforme CAREL est la caractérisation électrique des matériaux, souvent en couches minces, suivant différentes techniques qui permettent de remonter aux paramètres intrinsèques (résistivité, concentration des porteurs libres, dopages…). Les mesures liées à ces paramètres sont très importantes, dans un premier temps pour évaluer la performance des matériaux, mais aussi pour optimiser les procédés d’élaboration qui ont une influence directe sur ces paramètres et donc sur les propriétés physiques associées.
L’originalité de cette plateforme réside dans le large spectre des caractérisations réalisables, permettant l’étude des matériaux aux systèmes complets (ex : détecteurs, cellules photovoltaïques,…), tout en gardant la possibilités d’adapter très spécifiquement les mesures aux échantillons. Cette optimisation des mesures est uniquement possible grâce au développement de l’instrumentation, des bancs expérimentaux et des processus de mesure, ce qui permet à la plateforme de proposer des possibilités de tests adaptées si nécessaire."
À qui est-elle destinée ?
Queny Kieffer : "La plateforme est ouverte à tout type de partenariats : industriels, recherches ou pédagogiques. En effet, la plateforme est accessible sur simple réservation, que ce soit pour des projets de recherche ou d’étude sur des matériaux spécifiques mais aussi pour un partenariat sur des projets d’ingénieries sur des thématiques de développement en instrumentation scientifique, et notamment pour le développement de solutions de mesure automatisée."
PluginlabsUL : Plateforme CAREL(https://pluginlabs.univ-lorraine.fr/fr/results/keywords/text/carel)
Site Web LMOPS : https://lmops.univ-lorraine.fr/plateforme-carel