Le projet EFICACE coordonné par Nicolas Horny (ITheMM), lauréat de l’appel à projet ANR

Publié le 17 décembre 2020

L’ANR en soutenant le projet EFICACE, reconnait l'excellence et le potentiel de la recherche portée par notre université.

Découvrez le projet EFICACE :

De nos jours, les circuits intégrés sont constitués d'assemblages très denses de matériaux hétérogènes à des échelles de longueurs inférieures au régime de diffusion thermique. Dans ces objets confinés, les interfaces limitent la dissipation de la chaleur. Dans ce contexte, les jonctions métal/semi-conducteur (diode Schottky) deviennent des cibles privilégiées pour l'optimisation du transfert de chaleur.
Le projet EFICACE vise à améliorer la compréhension du transfert de chaleur à ces interfaces, et à fournir des solutions pour améliorer le transport thermique à ces contacts. En effet, les résistances thermiques d'interface (TBR) les plus faibles sont obtenues pour des interfaces métal/métal où la contribution des électrons est non négligeable. L'idée principale est de trouver des solutions pour obtenir des TBR aussi faibles aux interfaces métal/SC en augmentant les interactions électron/électron (substrats dopés) et électron/phonon. Cependant, dans certains cas, la barrière électrique à l'interface limite les interactions électron/électron. L'objectif est de comprendre les effets de cette barrière et de proposer des solutions pour optimiser la gestion de la chaleur à travers ce type d'interfaces. Or à ces échelles, les lois de transfert de chaleur diffèrent fondamentalement par rapport à celles à la macroéchelle et le transport balistique joue un rôle important.
Une multitude de questions émergent alors : quelle amplitude du courant électrique influence le transfert de chaleur dans les jonctions métal/SC ? Comment la densité électronique ou la hauteur de la barrière affecte la résistance thermique ? Quelle est l'influence de la température sur tous ces effets ? Notre objectif est de répondre à ces questions.

Le projet EFICACE cible des percées dans le développement des outils théoriques, de modélisation et expérimentaux pour contrôler les canaux d'énergie et les flux de chaleur dans les dispositifs à semi-conducteurs. Grâce à une compréhension globale et fondamentale du transport thermique aux interfaces, nous serons en mesure de proposer de nouvelles voies pour une gestion efficace de la chaleur dans les systèmes électroniques ou pour la mise en œuvre d'applications innovantes telles les diodes thermiques ou le stockage de données à assistance thermique par exemple.