EP1238413A1 - Procede de fabrication d'ilots juxtaposes par depot autoorganise sur un substrat et structure ainsi obtenue - Google Patents

Procede de fabrication d'ilots juxtaposes par depot autoorganise sur un substrat et structure ainsi obtenue

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Publication number
EP1238413A1
EP1238413A1 EP01974416A EP01974416A EP1238413A1 EP 1238413 A1 EP1238413 A1 EP 1238413A1 EP 01974416 A EP01974416 A EP 01974416A EP 01974416 A EP01974416 A EP 01974416A EP 1238413 A1 EP1238413 A1 EP 1238413A1
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EP
European Patent Office
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terrace
monolayers
monolayer
islands
square
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01974416A
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German (de)
English (en)
Inventor
David Martrou
No Magnea
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Publication of EP1238413A1 publication Critical patent/EP1238413A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H10P14/2926—Crystal orientations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10P14/2924—Structures
    • H10P14/2925—Surface structures
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/36—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by treatments done before the formation of the materials

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing islands juxtaposed by self-organizing deposition on a substrate. It also relates to a structure obtained by this process.
  • nanostructures or microstructures made of different materials and organized in space finds applications in
  • the surface of the substrate was machined in stair steps.
  • Monolayers are obtained by epitaxial growth, this growth taking place by the edges of steps
  • the substrate can be of crystalline or amorphous material.
  • the islands can be made of insulating, metallic, semiconductor or amorphous materials.
  • the subject of the invention is therefore a method of manufacturing islands juxtaposed by self-organizing deposition on a substrate, comprising the following steps: - forming a surface of a substrate according to a periodic network of terraces formed by the intersection two networks of steps, each terrace having a first dimension corresponding to the step width of one of the step networks and a second dimension corresponding to the step width of the other network of steps,
  • composition of the monolayers being chosen between at least a first composition and a second composition, characterized in that:
  • the step of shaping a surface of a substrate leads to terraces of identical dimensions, square and of the same height,
  • the step of depositing material on said shaped surface consists in carrying out, by terrace, at least one alternation of a first deposit of a first material on a projection covering a portion of terrace corresponding to a fraction x of a dimension or side of the terrace, and of a second deposit of a second material on a projection covering the remaining free portion of the terrace corresponding to the fraction 1-x on the side of the terrace, from which it follows that each terrace supports a square island formed only of monolayers of first material and side equal to x times the side of the terrace, a square island formed only of monolayers of second material and side equal to (1-x) times the side of the terrace, and of two islands formed of an alternation of a monolayer of first material and of a monolayer of second material.
  • the subject of the invention is also a method of manufacturing islands juxtaposed by self-organizing deposition on a substrate, comprising the following steps: - forming a surface of a substrate according to a periodic network of terraces formed by the intersection two networks of steps, each terrace having a first dimension corresponding to the step width of one of the step networks and a second dimension corresponding to • the step width of the other network of steps,
  • the material deposits being made by advancement of the step edge, each projection partially covering each terrace, to successively form a superposition of monolayers, the composition of the monolayers being chosen between at least a first composition and a second composition, characterized in that: the step of shaping a surface of a substrate leads to terraces of identical dimensions, square and of the same height,
  • the step of depositing material on said shaped surface consists in carrying out, by terrace, at least one alternation of a first deposit of a first material on a projection covering a portion of terrace corresponding to a fraction x of a dimension or side of the terrace, of a second deposit of a second material on a projection covering part of the remaining free portion of the terrace corresponding to a fraction y on the side of the terrace, and of a third deposit of '' a third material on a projection covering what remains of said remaining free portion of the terrace corresponding to a 1-xy fraction on the side of the terrace, from which it follows that each terrace supports a square island formed only of monolayers of first material and side equal to x times the side of the terrace, a square island formed only of monolayers of second material and side equal to y times the side of the terrace, an island square formed only of monolayers of third material and with a side equal to (1-xy) times the side of the terrace, of two islands formed of an alternation of a monolayer of first material
  • the shaping step can be carried out by an optical or electronic lithography operation followed by an etching operation. It can also be made from a substrate lens whose surface is disoriented with respect to a crystal plane.
  • the invention also relates to a structure consisting of a substrate, a surface of which supports juxtaposed islands, formed of a superposition of monolayers, characterized in that the islands rest on a periodic network of terraces formed by the intersection of two market networks, each terrace having a first dimension corresponding to the tread width of one of the market networks and a second dimension corresponding to the tread width of the other network of markets, each terrace supporting at least two islands formed a different superposition of monolayers whose composition is chosen between at least a first composition and a second composition.
  • the terraces have a shape chosen from the parallelepiped, the rectangle, the rhombus and the square.
  • the structure is characterized in that the terraces being of square shape, of identical dimensions and of the same height, each terrace supports a square island formed solely of monolayers of a first material and with a side equal to a fraction x of a dimension or side of the terrace, a square island formed only of monolayers of a second material and with a side equal to
  • the structure is characterized in that, the terraces being of square shape, of identical dimensions and of the same height, each terrace supports a square island formed only of monolayers of a first material and of side equal to a fraction x of a dimension or side of the terrace, a square island formed only of monolayers of a second material and of side equal to a fraction y of the side of the terrace, a square island formed only of monolayers of a third material and with a side equal to a 1-xy fraction on the side of the terrace, of two islands formed of an alternation of a monolayer of first material and a monolayer of second material, two islands formed of an alternation of a monolayer of first material and a monolayer of third material, and of two islets formed of an alternation of a monolayer of second material and a monolayer of third material.
  • FIG. 1 is a schematic and perspective representation of the surface of a substrate shaped according to a periodic network of terraces in accordance with the invention
  • FIGS. 2 to 5 represent different forms of terraces usable according to the present invention
  • FIGS. 6, 7 and 8 illustrate the growth of two monolayers of different materials by advancing the step edge on the surface of a substrate shaped according to a periodic network of square terraces, according to the invention
  • - Figures 9, 10 and 11 are top views of the surface of the substrates shown in Figures 6, 7 and 8 respectively, the composition of the different deposits being specified
  • - Figures 12 and 13 are top views of other surfaces of substrates on which two monolayers of different materials have been grown, according to the invention
  • FIG. 14 is a top view of another substrate surface on which three monolayers of different materials have been grown, according to the invention.
  • Figure 1 shows, schematically and in perspective, the surface of a substrate shaped according to a periodic network of terraces according to the invention.
  • the surface of the substrate is shaped according to a periodic network of terraces (appearing boxes in top view) resulting from the intersection of two networks of steps parallel to the directions of the plane X and Y.
  • the steps have all the same height h.
  • At the intersection of these two networks of steps appear local areas with a jump of two steps with a height equal to 2 h.
  • This double network of steps thus makes it possible to create terraces, referenced 1 in FIG. 1, the shape of which depends on the directions X and Y.
  • Figures 2 to 5 are top views of surfaces of substrates shaped in accordance with the invention.
  • Figure 2 shows terraces (or boxes) 2 of any parallelepiped shape.
  • the Figure 3 shows terraces 3 of rectangular shape.
  • Figure 4 shows terraces 4 in the shape of a diamond.
  • FIG. 5 shows terraces 5 of square shape, all of these terraces constituting a checkerboard.
  • the periodic network of the substrate can be obtained for example by optical or electronic lithography followed by an etching step. It can be obtained naturally by using a crystalline substrate whose surface is disoriented with respect to a crystalline plane.
  • a periodic network of atomic markets is then formed, organized according to a geometric pattern defined by the angle between the natural direction of the markets and the direction of disorientation. If this angle is equal to 45 °, we can obtain a checkerboard pattern.
  • the surface of the shaped substrate will receive material deposits. These deposits are obtained by growth by advancing from the edge of the step. Growth therefore takes place horizontally, without agglomeration, therefore without variation in height.
  • Figures 6, 7 and 8 illustrate the growth of two monolayers of different materials by advancing the edge of the step on the surface of a substrate shaped according to a periodic network of square terraces and identical heights.
  • Figures 9, 10 and 11 are top views of the surface of the substrates shown in Figures 6, 7 and 8 respectively, the composition of the various deposits being specified.
  • Figures 6, 7 and 8 show in part A a top view of the terraces of the surface of a substrate, in part B a section along the axis bb 'and in part C a section along the axis ce'.
  • FIG. 6 shows the surface of the substrate formed before the deposition of material.
  • This surface presents terraces 6 of square shape and identical heights.
  • Figure 9, associated with Figure 6, shows the terraces 6 of this surface which are of the same chemical composition.
  • a first monolayer of a compound A is then grown by the tread edge. The deposition is controlled so that the growth of compound A causes an advance of material up to the middle of the sides of the terraces. This first deposit causes the appearance of different zones per terrace. This is shown in FIG. 7.
  • An initial terrace 6, shown in broken lines, is subdivided into a zone 61 situated towards the rising part of the steps, a zone 62 situated towards the descending part of the steps and two zones 63 and 64 located at an intermediate level.
  • Zones 61, 62, 63 and 64 each have a square shape with a side equal to half the side of a terrace 6. Zone 61 supports two superimposed monolayers of compound A. Zones 63 and 64 each support a single monolayer of compound A. Zone 62 is not covered. These zones 61 to 64 are also represented in FIG. 10 associated with FIG. 7.
  • a second monolayer of a compound B is then grown by the tread edge.
  • the deposition is controlled so that the growth of compound B causes an advance of material corresponding to half of the sides of the terraces.
  • the growth of the second monolayer, of compound B completes the structure obtained previously so that the thickness of material deposited on each zone is equal to two monolayers.
  • zone 62 not previously covered, is now covered with two monolayers of compound B.
  • Zones 63 and 64 previously covered each with a single monolayer of compound A, are also each covered with a monolayer of compound B.
  • Zone 61 remains only covered with two monolayers of compound A. This is shown in FIG. 8 associated with FIG. 11.
  • Figures 12 and 13 are top views of surfaces shaped so as to obtain square terraces and the same height.
  • the surface of the substrate shown in FIG. 12 comprises terraces 7 on the side L.
  • An initial terrace 7 is then subdivides into a zone 71 situated towards the rising part of the steps, a zone 72 situated towards the descending part of the steps and two zones 73 and 74 situated at an intermediate level.
  • Zone 71 supports two superimposed monolayers of compound A.
  • Zones 73 and 74 each support a single monolayer of compound A.
  • Zone 73 is not covered.
  • a second deposition, of compound B is carried out by advancing the edge of the step. It provides two monolayers of compound B on the zone 72, a single monolayer of compound B on the zones 73 and 74 and no deposit on the zone 71.
  • FIG. 13 shows a dimensional variant comprising terraces 8 on side L.
  • FIG. 14 shows, seen from above, a surface of a substrate comprising square terraces 9, of identical sizes and of the same height.
  • a compound A a compound B and a compound C.

Landscapes

  • Micromachines (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)

Abstract

L'invention concerne une structure constituée d'un substrat dont une surface supporte des îlots juxtaposés, formés d'une superposition de monocouches, caractérisée en ce que les îlots reposent sur un réseau périodique de terrasses constituées par l'intersection de deux réseaux de marches, chaque terrasse ayant une première dimension correspondant à la largeur de marche de l'un des réseaux de marches et une deuxième dimension correspondant à la largeur de marche de l'autre réseau de marches, chaque terrasse supportant au moins deux îlots formés d'une superposition différente de monocouches dont la composition est choisie entre au moins une première composition et une deuxième composition.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'ILOTS JUXTAPOSES PAR DEPOT AUTOORGANISE SUR UN SUBSTRAT ET STRUCTURE AINSI OBTENUE
DESCRIPTION
5 DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'îlots juxtaposés par dépôt autoorganisé sur un substrat. Elle concerne également une structure obtenue par ce procédé .
10 ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
La fabrication d'objets de très petites dimensions (souvent appelés nanostructures ou microstructures) constitués de matériaux différents et organisés dans l'espace trouve des applications en
15 électronique (pour la réalisation de composants mémoire à très fort degré d'intégration lorsque les structures ont des tailles nanométriques) ou en optique (lorsque les structures ont des tailles micrométriques) .
Le brevet américain N° 4 591 889 divulgue
20 des dispositifs semiconducteurs possédant des superréseaux de monocouches. Ces dispositifs présentent des variations périodiques de composition dans une direction parallèle à la surface du substrat ainsi que dans une direction perpendiculaire à cette surface.
25 Pour réaliser ces variations de composition, la surface du substrat a été usinée en marches d'escalier. Les monocouches sont obtenues par croissance épitaxiale, cette croissance se faisant par les bords de marches
(ou contremarches) qui servent de sites de nucléation.
30. La croissance ne se fait donc pas à partir de la surface des marches mais par avancée latérale sur cette surface, sans variation de hauteur. EXPOSE DE L'INVENTION
Afin de fabriquer des objets de très petites dimensions, il est proposé selon la présente invention de partir d'un substrat dont une surface présente non pas une série de marches comme pour l'art antérieur cité, mais des terrasses de dimensions réduites .
Le substrat peut être en matériau cristallin ou amorphe. Les îlots peuvent être constitués de matériaux isolants, métalliques, semiconducteurs ou amorphes .
L'invention a donc pour objet un procédé de fabrication d'îlots juxtaposés par dépôt autoorganisé sur un substrat, comprenant les étapes suivantes : - mise en forme d'une surface d'un substrat selon un réseau périodique de terrasses constituées par l'intersection de deux réseaux de marches, chaque terrasse ayant une première dimension correspondant à la largeur de marche de l'un des réseaux de marches et une deuxième dimension correspondant à la largeur de marche de l'autre réseau de marches,
- dépôts de matière sur ladite surface mise en forme, les dépôts de matière se faisant par avancée de bord de marche, chaque avancée recouvrant partiellement chaque terrasse, pour former successivement une superposition de monocouches, la composition des monocouches étant choisie entre au moins une première composition et une deuxième composition, caractérisé en ce que :
- l'étape de mise en forme d'une surface d'un substrat conduit à des terrasses de dimensions identiques, carrées et de même hauteur,
- l'étape de dépôts de matière sur ladite surface mise en forme consiste à effectuer, par terrasse, au moins une alternance d'un premier dépôt d'un premier matériau sur une avancée recouvrant une portion de terrasse correspondant à une fraction x d'une dimension ou côté de la terrasse, et d'un deuxième dépôt d'un deuxième matériau sur une avancée recouvrant la portion libre restante de la terrasse correspondant à la fraction 1-x du côté de la terrasse, d'où il résulte que chaque terrasse supporte un îlot carré formé uniquement de monocouches de premier matériau et de côté égal à x fois le côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches de deuxième matériau et de côté égal à (1-x) fois le côté de la terrasse, et de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de deuxième matériau.
L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'îlots juxtaposés par dépôt autoorganisé sur un substrat, comprenant les étapes suivantes : - mise en forme d'une surface d'un substrat selon un réseau périodique de terrasses constituées par l'intersection de deux réseaux de marches, chaque terrasse ayant une première dimension correspondant à la largeur de marche de l'un des réseaux de marches et une deuxième dimension correspondant • à la largeur de marche de l'autre réseau de marches,
- dépôts de matière sur ladite surface mise en forme, les dépôts de matière se faisant par avancée de bord de marche, chaque avancée recouvrant partiellement chaque terrasse, pour former successivement une superposition de monocouches, la composition des monocouches étant choisie entre au moins une première composition et une deuxième composition, caractérisé en ce que : - l'étape de mise en forme d'une surface d'un substrat conduit à des terrasses de dimensions identiques, carrées et de même hauteur,
- l'étape de dépôts de matière sur ladite surface mise en forme consiste à effectuer, par terrasse, au moins une alternance d'un premier dépôt d'un premier matériau sur une avancée recouvrant une portion de terrasse correspondant à une fraction x d'une dimension ou côté de la terrasse, d'un deuxième dépôt d'un deuxième matériau sur une avancée recouvrant une partie de la portion libre restante de la terrasse correspondant à une fraction y du côté de la terrasse, et d'un troisième dépôt d'un troisième matériau sur une avancée recouvrant ce qui reste de ladite portion libre restante de la terrasse correspondant à une fraction 1-x-y du côté de la terrasse, d'où il résulte que chaque terrasse supporte un îlot carré formé uniquement de monocouches de premier matériau et de côté égal à x fois le côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches de deuxième matériau et de côté égal à y fois le côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches de troisième matériau et de côté égal à (1-x-y) fois le côté de la terrasse, de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de deuxième matériau, de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de troisième matériau, et de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de deuxième matériau et d'une monocouche de troisième matériau.
L'étape de mise en forme peut être réalisée par une opération de lithographie optique ou électronique suivie d'une opération de gravure. Elle peut aussi être réalisée à partir d'un substrat cristallin dont la surface est désorientée par rapport à un plan cristallin.
L'invention a aussi pour objet une structure constituée d'un substrat dont une surface supporte des îlots juxtaposés, formés d'une superposition de monocouches, caractérisée en ce que les îlots reposent sur un réseau périodique de terrasses constituées par l'intersection de deux réseaux de marches, chaque terrasse ayant une première dimension correspondant à la largeur de marche de l'un des réseaux de marches et une deuxième dimension correspondant à la largeur de marche de 1 ' autre réseau de marches, chaque terrasse supportant au moins deux îlots formés d'une superposition différente de monocouches dont la composition est choisie entre au moins une première composition et une deuxième composition.
Avantageusement, les terrasses sont de forme choisie parmi le parallélépipède, le rectangle, le losange et le carré.
Selon une variante particulière, la structure est caractérisée en ce que les terrasses étant de forme carrée, de dimensions identiques et de même hauteur, chaque terrasse supporte un îlot carré formé uniquement de monocouches d'un premier matériau et de côté égal à une fraction x d'une dimension ou côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches d'un deuxième matériau et de côté égal à
(1-x) fois le côté de la terrasse, et de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de deuxième matériau.
Selon une autre variante particulière, la structure est caractérisée en ce que, les terrasses étant de forme carrée, de dimensions identiques et de même hauteur, chaque terrasse supporte un îlot carré formé uniquement de monocouches d'un premier matériau et de côté égal à une fraction x d'une dimension ou côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches d'un deuxième matériau et de côté égal à une fraction y du côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches d'un troisième matériau et de côté égal à une fraction 1-x-y du côté de la terrasse, de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de deuxième matériau, de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de troisième matériau, et de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de deuxième matériau et d'une monocouche de troisième matériau.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique et en perspective de la surface d'un substrat mise en forme selon un réseau périodique de terrasses conformément à l'invention,
- les figures 2 à 5 représentent différentes formes de terrasses utilisables selon la présente invention,
- les figures 6, 7 et 8 illustrent la croissance de deux monocouches de matériaux différents par avancée de bord de marche sur la surface d'un substrat mise en forme selon un réseau périodique de terrasses carrées, selon l'invention, - les figures 9, 10 et 11 sont des vues de dessus de la surface des substrats représentés respectivement aux figures 6, 7 et 8, la composition des différents dépôts étant précisée, - les figures 12 et 13 sont des vues de dessus d'autres surfaces de substrats sur lesquelles on a fait croître deux monocouches de matériaux différents, selon l'invention,
- la figure 14 est une vue de dessus d'une autre surface de substrat sur laquelle on a fait croître trois monocouches de matériaux différents, selon l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION
La figure 1 représente, de manière schématique et en perspective, la surface d'un substrat mise en forme selon un réseau périodique de terrasses conformément à l'invention.
La surface du substrat est mise en forme selon un réseau périodique de terrasses (figurant des cases en vue de dessus) issues de l'intersection de deux réseaux de marches parallèles aux directions du plan X et Y. Dans le cas représenté, les marches ont toutes la même hauteur h. A l'intersection de ces deux réseaux de marches apparaissent des zones locales avec un saut de deux marches d'une hauteur égale à 2 h. Ce double réseau de marches permet ainsi de créer des terrasses, référencées 1 sur la figure 1, dont la forme dépend des directions X et Y.
Les figures 2 à 5 sont des vues de dessus de surfaces de substrats mises en forme conformément à l'invention. La figure 2 montre des terrasses (ou cases) 2 de forme parallelepipedique quelconque. La figure 3 montre des terrasses 3 de forme rectangulaire. La figure 4 montre des terrasses 4 en forme de losange. La figure 5 montre des terrasses 5 de forme carrée, l'ensemble de ces terrasses constituant un damier. Le réseau périodique du substrat peut être obtenu par exemple par lithographie optique ou électronique suivie d'une étape de gravure. Il peut être obtenu naturellement en utilisant un substrat cristallin dont la surface est désorientée par rapport à un plan cristallin. Il se forme alors un réseau périodique de marches atomiques organisé suivant un motif géométrique défini par l'angle entre la direction naturelle des marches et la direction de désorientation. Si cet angle est égal à 45°, on peut obtenir un motif en forme de damier.
La surface du substrat mise en forme va recevoir des dépôts de matière. Ces dépôts sont obtenus par une croissance se faisant par avancée de bord de marche. La croissance se fait donc horizontalement, sans agglomérat donc sans variation de hauteur.
Les figures 6, 7 et 8 illustrent la croissance de deux monocouches de matériaux différents par avancée de bord de marche sur la surface d'un substrat mise en forme selon un réseau périodique de terrasses carrées et de hauteurs identiques. Les figures 9, 10 et 11 sont des vues de dessus de la surface des substrats représentés respectivement aux figures 6, 7 et 8 , la composition des différents dépôts étant précisée. Les figures 6, 7 et 8 montrent en partie A une vue de dessus des terrasses de la surface d'un substrat, en partie B une coupe selon l'axe bb ' et en partie C une coupe selon l'axe ce' .
La figure 6 montre la surface du substrat mise en forme avant le dépôt de matière. Cette surface présente des terrasses 6 de forme carrée et de hauteurs identiques. La figure 9, associée à la figure 6, montre les terrasses 6 de cette surface qui sont d'une même composition chimique. On procède alors à la croissance par bord de marche d'une première monocouche d'un composé A. Le dépôt est contrôlé pour que la croissance du composé A provoque une avancée de matériau jusqu'au milieu des côtés des terrasses. Ce premier dépôt provoque l'apparition de zones différentes par terrasse. C'est ce que montre la figure 7. Une terrasse initiale 6, représentée en traits interrompus, se subdivise en une zone 61 située vers la partie montante des marches, une zone 62 située vers la partie descendante des marches et deux zones 63 et 64 situées à un niveau intermédiaire. Les zones 61, 62, 63 et 64 ont chacune une forme carrée de côté égal à la moitié du côté d'une terrasse 6. La zone 61 supporte deux monocouches superposées de composé A. Les zones 63 et 64 supportent chacune une seule monocouche de composé A. La zone 62 n'est pas recouverte. Ces zones 61 à 64 sont aussi représentées à la figure 10 associée à la figure 7.
On procède ensuite à la croissance par bord de marche d'une deuxième monocouche d'un composé B. Le dépôt est contrôlé pour que la croissance du composé B provoque une avancée de matériau correspondant à la moitié des côtés des terrasses. La croissance de la deuxième monocouche, de composé B, complète la structure obtenue précédemment de sorte que 1 ' épaisseur de matériau déposé sur chaque zone est égale à deux monocouches. Ainsi, la zone 62, non recouverte précédemment, est maintenant recouverte de deux monocouches du composé B. Les zones 63 et 64, recouvertes précédemment chacune d'une seule monocouche de composé A, sont aussi recouvertes chacune d'une monocouche du composé B. La zone 61 reste uniquement recouverte de deux monocouches du composé A. C'est ce que montre la figure 8 associée à la figure 11.
En répétant ces dépôts successifs, on peut former des colonnes à base carrée uniquement formées de composé A en contact par les côtés avec des colonnes de composition mixte A et B. Les colonnes de composé A sont en contact par les arêtes avec les colonnes de composé B . Cette technique de dépôt permet de contrôler la taille des îlots en faisant varier la quantité des composés A et B déposés sur la surface. On a vu précédemment que des avancées de composé A et de composé B égales à la moitié des côtés des terrasses (de forme carrée) conduit à des îlots carrés (4 îlots par terrasse) de côtés égaux à la moitié du côté d'une terrasse .
Il est possible d'obtenir des îlots de tailles différentes par contrôle des avancées de matériau. C'est ce qu'illustrent les figures 12 et 13 qui sont des vues de dessus de surfaces mises en forme de façon à obtenir des terrasses carrées et de même hauteur .
La surface du substrat montrée à la figure 12 comporte des terrasses 7 de côté L. Un premier dépôt, de composé A, est contrôlé pour procurer une avancée de matière sur une distance cA = 0,25 x L. Une terrasse initiale 7 se subdivise alors en une zone 71 située vers la partie montante des marches, une zone 72 située vers la partie descendante des marches et deux zones 73 et 74 situées à un niveau intermédiaire. La zone 71 supporte deux monocouches superposées de composé A. Les zones 73 et 74 supportent chacune une seule monocouche de composé A. La zone 73 n'est pas recouverte. Un deuxième dépôt, de composé B, est réalisé par avancée de bord de marche. Il fournit deux monocouches de composé B sur la zone 72, une seule monocouche de composé B sur les zones 73 et 74 et aucun dépôt sur la zone 71. On obtient finalement :
- une zone carrée 71, de côté cA = 0,25 x L, supportant deux monocouches de composé A,
- une zone carrée 72, de côté cB = 0,75 x L, supportant deux monocouches de composé B, - des zones rectangulaires 73 et 74, de largeur cA et de longueur cB, supportant une monocouche de composé A et une monocouche de composé B .
La figure 13 montre une variante dimensionnelle comprenant des terrasses 8 de côté L. Par la même méthode que précédemment, mais pour un premier dépôt, de composé A, procurant une avancée de matière sur une distance cA = 0,33 x L, on obtient :
- une zone carrée 81, de côté cA = 0,33 x L, supportant deux monocouches de composé A, - une zone carrée 82, de côté cB = 0,67 x L, supportant deux monocouches de composé B,
- deux zones rectangulaires 83 et 84, de largeur cA et de longueur cB, supportant une monocouche de composé A et une monocouche de composé B . Comme précédemment, ces dépôts successifs peuvent être répétés pour obtenir des colonnes .
En déposant n composés différents, il est possible de subdiviser une terrasse en n2 zones de tailles variables et de composition définie. On peut alors faire en sorte d'obtenir, parmi ces n2 zones, n zones constituées chacune de monocouches d'un même matériau, les (n2 - n) zones restantes comprenant des monocouches de matériaux différents. C'est ce que montre la figure 14. La figure 14 montre, vue de dessus, une surface d'un substrat comportant des terrasses 9 carrées, de tailles identiques et de même hauteur. On dépose successivement, par avancée de bord de marche sur une distance représentant 1/3 du côté L d'une terrasse, un composé A, un composé B et un composé C. On obtient :
- une zone carrée 91 supportant deux monocouches de composé A, - une zone carrée 92 supportant deux monocouches de composé B,
- une zone carrée 93 supportant deux monocouches de composé C, les zones 91, 92 et 93 étant alignées, - deux zones carrées 94 et 95 supportant une monocouche de composé A et une monocouche de composé B,
- deux zones carrées 96 et 97 supportant une monocouche de composé A et une monocouche de composé C,
- deux zones carrées 98 et 99 supportant une monocouche de composé B et une monocouche de composé C .
Toutes ces zones carrées ont pour côté 1/3 L.
Comme précédemment, ces dépôts successifs peuvent être répétés pour obtenir des colonnes .

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'îlots juxtaposés par dépôt autoorganisé sur un substrat, comprenant les étapes suivantes :
- mise en forme d'une surface d'un substrat selon un réseau périodique de terrasses (1) constituées par l'intersection de deux réseaux de marches, chaque terrasse (1) ayant une première dimension correspondant à la largeur de marche de l'un des réseaux de marches et une deuxième dimension correspondant à la largeur de marche de l'autre réseau de marches,
- dépôts de matière sur ladite surface mise en forme, les dépôts de matière se faisant par avancée de bord de marche, chaque avancée recouvrant partiellement chaque terrasse, pour former successivement une superposition de monocouches, la composition des monocouches étant choisie entre au moins une première composition et une deuxième composition, caractérisé en ce que :
- l'étape de mise en forme d'une surface d'un substrat conduit à des terrasses (6, 7, 8) de dimensions identiques, carrées et de même hauteur, - l'étape de dépôts de matière sur ladite surface mise en forme consiste à effectuer, par terrasse (6, 7, 8), au moins une alternance d'un premier dépôt d'un premier matériau sur une avancée recouvrant une portion de terrasse correspondant à une fraction x d'une dimension ou côté de la terrasse, et d'un deuxième dépôt d'un deuxième matériau sur une avancée recouvrant la portion libre restante de la terrasse correspondant à la fraction 1-x du côté de la terrasse, d'où il résulte que chaque terrasse supporte un îlot carré (61, 71, 81) formé uniquement de monocouches de premier matériau et de côté égal à x fois le côté de la terrasse, un îlot carré (62, 72, 82) formé uniquement de monocouches de deuxième matériau et de côté égal à (1-x) fois le côté de la terrasse, et de deux îlots (63, 64, 73, 74, 83, 84) formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de deuxième matériau.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme est réalisée par une opération de lithographie optique ou électronique suivie d'une opération de gravure.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme est réalisée à partir d'un substrat cristallin dont la surface est désorientée par rapport à un plan cristallin.
4. Procédé de fabrication d'îlots juxtaposés par dépôt autoorganisé sur un substrat, comprenant les étapes suivantes :
- mise en forme d'une surface d'un substrat selon un réseau périodique de terrasses (1) constituées par l'intersection de deux réseaux de marches, chaque terrasse (1) ayant une première dimension correspondant à la largeur de marche de l'un des réseaux de marches et une deuxième dimension correspondant à la largeur de marche de l'autre réseau de marches, - dépôts de matière sur ladite surface mise en forme, les dépôts de matière se faisant par avancée de bord de marche, chaque avancée recouvrant partiellement chaque terrasse, pour former successivement une superposition de monocouches, la composition des monocouches étant choisie entre au moins une première composition et une deuxième composition, caractérisé en ce que :
- l'étape de mise en forme d'une surface d'un substrat conduit à des terrasses (9) de dimensions identiques, carrées et de même hauteur,
- l'étape de dépôts de matière sur ladite surface mise en forme consiste à effectuer, par terrasse (9), au moins une alternance d'un premier dépôt d'un premier matériau sur une avancée recouvrant une portion de terrasse correspondant à une fraction x d'une dimension ou côté de la terrasse, d'un deuxième dépôt d'un deuxième matériau sur une avancée recouvrant une partie de la portion libre restante de la terrasse correspondant à une fraction y du côté de la terrasse, et d'un troisième dépôt d'un troisième matériau sur une avancée recouvrant ce qui reste de ladite portion libre restante de la terrasse correspondant à une fraction 1-x-y du côté de la terrasse, d'où il résulte que chaque terrasse supporte un îlot carré formé uniquement de monocouches de premier matériau et de côté égal à x fois le côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches de deuxième matériau et de côté égal à y fois le côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches de troisième matériau et de côté égal à (1-x-y) fois le côté de la terrasse, de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de deuxième matériau, de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de troisième matériau, et de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de deuxième matériau et d'une monocouche de troisième matériau.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que 1 ' étape de mise en forme est réalisée par une opération de lithographie optique ou électronique suivie d'une opération de gravure.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape de mise en forme est réalisée à partir d'un substrat cristallin dont la surface est désorientée par rapport à un plan cristallin.
7. Structure constituée d'un substrat dont une surface supporte des îlots juxtaposés, formés d'une superposition de monocouches, caractérisée en ce que les îlots reposent sur un réseau périodique de terrasses (6) constituées par l'intersection de deux réseaux de marches, chaque terrasse (6) ayant une première dimension correspondant à la largeur de marche de l'un des réseaux de marches et une deuxième dimension correspondant à la largeur de marche de l'autre réseau de marches, chaque terrasse supportant au moins deux îlots formés d'une superposition différente de monocouches dont la composition est choisie entre au moins une première composition et une deuxième composition.
8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que les terrasses sont de forme choisie parmi le parallélépipède (2) , le rectangle (3) , le losange (4) et le carré (5) .
9. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que les terrasses (6, 7, 8) étant de forme carrée, de dimensions identiques et de même hauteur, chaque terrasse supporte un îlot carré formé uniquement de monocouches d'un premier matériau et de côté égal à une fraction x d'une dimension ou côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches d'un deuxième matériau et de côté égal à (1-x) fois le côté de la terrasse, et de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de deuxième matériau.
10. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que, les terrasses (9) étant de forme carrée, de dimensions identiques et de même hauteur, chaque terrasse supporte un îlot carré formé uniquement de monocouches d'un premier matériau et de côté égal à une fraction x d'une dimension ou côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches d'un deuxième matériau et de côté égal à une fraction y du côté de la terrasse, un îlot carré formé uniquement de monocouches d'un troisième matériau et de côté égal à une fraction 1-x-y du côté de la terrasse, de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de deuxième matériau, de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de premier matériau et d'une monocouche de troisième matériau, et de deux îlots formés d'une alternance d'une monocouche de deuxième matériau et d'une monocouche de troisième matériau .
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