Animateur : Jérôme Debray
Le groupe de travail « adhésion » est un consortium d’experts en polissage optique, en préparation de surfaces, collage direct et en caractérisations mécaniques. Sa mission est centrée sur l’étude des mécanismes de l’adhésion et de l’adhérence du collage directe afin de clarifier sa définition et son renforcement par des traitements de surfaces appropriés. Sa création au sein du réseau ROP a fait suite au fort succès en novembre 2019, d’une journée thématique « adhésion moléculaire » organisée au laboratoire Charles Fabry conjointement par le ROP et le CNES (https://indico.mathrice.fr/event/197/)
Le collage direct dont l’adhésion moléculaire fait partie, est une méthode de collage spontanée, sans ajout de colle, entre deux surfaces de matériaux semblables ou non. L’adhésion moléculaire est permise par la mise en contact de surfaces très planes et très lisses. Suffisamment de liaisons de surface à faible et/ou courte distance fournissent alors assez d’énergie pour déformer les substrats et propager le collage. Cette méthode, très appropriée à l’optique assemblée et aux montages pour conditions ultimes, s’applique en général à la silice ou au verre mais également au sein des procédés de report du silicium en micro-électronique (technologie Smart Cut™ par exemple). Ces dernières années, le collage d’interconnexion de cuivre est présent dans la majorité des imageurs de nos Smartphone avec l’intégration 3D. Elle est également mise en œuvre pour la création d’assemblages exotiques de couches monocristallines dédiés aux études en physique fondamentales
Cette revue des techniques fait actuellement l’objet de la préparation d’un article en français aux éditions Techniques de l’Ingénieur.
Le groupe de travail porte le Projet Exploratoire Premier Soutien intitulé MéPIAM soutenu par CNRS-INSIS (Mai-Nov 2022). Ce projet porte sur l’impact de traitements de surface par plasma pour le renforcement de l’adhésion de la silice. Dans cette étude différents types de plasma (gaz, durée, puissance) seront appliqués afin de caractériser la force d’adhésion des éprouvettes par diverses méthodes.
Le groupe de travail porte également un second projet R&T du CNES dans lequel il envisage d’étendre l’étude vers des matières cristallines (cristaux fluorures) et d’évaluer l’impact des conditions d’assemblage des surfaces (hygrométrie, activation chimique préalable).
Membres du groupe :
Cette photographie représente l’ensemble baptisé “chaussée des géants”, en référence à la formation volcanique située sur la côte d’Irlande du Nord. Elle est constituée de 79 parallélépipèdes qui ont été un à un découpés, polis et assemblés. Les facettes carrées en haut du composant constituent 206 marches calibrées comprises entre 0 et 200 μm suivant un ordre spécifié à l’avance. Ce composant sert de test et de calibre pour les mesures de déphasage nécessaires au cophasage de miroirs segmentés pour les prochaines générations de grands télescopes d’observation comme l’ELT (Extremely Large Telescope) ou des faisceaux d’amplificateurs lasers fibrés à impulsions femtosecondes de forte puissance moyenne dédiés à l’accélération de particules par laser comme ceux que poursuit le « Centre Interdisciplinaire Lumière Extrême » (Equipex « CILEX »). Ce composant est à notre connaissance unique au monde
Voici l’image d’un GeOI avec un film monocristallin de Germanium reporté par Smart Cut™ sur une couche d’oxyde de silicium amorphe déposé sur un substrat de silicium monocristallin. L’image en arrière plaque est la même structure mais avec des circuits de microélectroniques réalisé avec le film de Germanium