Brevet FR3038393A1 — publié le 20170106

-1 - FIBRE DE MATERIAU CRISTALLIN ET PROCEDE DE FABRICATION ASSOCIE DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des fils ou fibres de matériau cristallin. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les fibres optiques, constituées de coeurs en silice, 15 sont majoritairement utilisées pour les applications « conventionnelles » de télécommunications. En parallèle, des efforts croissants de développement sont investis pour la fabrication de fibres optiques plus spécifiques, amenant de plus hautes performances et procurant plus de fonctionnalités. 20 La spécificité de ces fibres vient notamment des matériaux constituant leur coeur (« core » selon la terminologie anglosaxone) : métaux, oxydes, semi-conducteurs, amorphes ou cristallins. 25 Bien qu'encore émergeant, le domaine des fibres optiques comportant un coeur semi-conducteur cristallin suscite de plus en plus d'intérêt. Une des motivations pour l'utilisation de telles fibres est la possibilité de fabriquer des structures optoélectroniques et éventuellement d'élaborer 30 des composants au niveau du coeur semi-conducteur de manière à obtenir un système optique intégré dans la fibre elle-même. Par ailleurs, cette nouvelle catégorie de fibres, jusqu'ici généralement basées sur des coeurs en silicium ou en germanium, ouvre des champs d'application dans le domaine des fibres 35 optiques non linéaires et la transmission de larges fenêtres de longueurs d'onde (du visible à l'infra-rouge lointain). Pour certaines applications, le meilleur coeur sera celui présentant la plus haute qualité cristalline, voire un 10 3038393 - 2 - seul grain tout le long de la fibre. A titre d'exemple, une fibre optique avec un coeur semi-conducteur monocristallin peut permettre de limiter les phénomènes d'interférences sur les joints de grains et améliorer la qualité de transmission du 5 signal. La qualité cristalline du coeur semi-conducteur de la fibre constitue donc un critère important de qualité et de performance. On pourra par exemple se référer à l'article « Semiconductor optical fibres : progress and opportunities », 10 de A.C. Peacock, J.R. Sparks et N. Healy, paru dans la revue « Laser Photonics Review » (8, n°1, 53-72, 2014), qui présente l'évolution des techniques de fabrication des fibres optiques comportant un coeur en matériau semi-conducteur et des opportunités d'applications. 15 Il existe plusieurs méthodes pour élaborer une fibre optique à coeur semi-conducteur cristallin. Parmi celles-ci, on peut citer une première technique, basée sur le dépôt chimique en phase vapeur à haute pression (HPCVD pour « High Pressure 20 Chemical Vapor Deposition » selon la terminologie anglo-saxonne) du matériau semi-conducteur dans une fibre optique en silice. C'est un procédé à basse température permettant le dépôt de matériaux semi-conducteurs amorphes ou polycristallins. Cette technique présente néanmoins deux 25 inconvénients majeurs : elle n'est pas compatible avec de grandes longueurs de fibres, notamment du fait d'une faible vitesse de dépôt ; de plus, elle n'est pas adaptée à la fabrication de coeurs de grande qualité cristalline, voire monocristallin. 30 Une deuxième technique, appelée « molten-core drawing method » (MCD) selon la terminologie anglo-saxonne, est basée sur le tirage d'une fibre à partir d'un échantillon solide de matériau semi-conducteur à l'intérieur d'un tube de verre : l'ensemble est chauffé à la température de transition du 35 verre, laquelle est supérieure au point de fusion du matériau semi-conducteur, et tiré pour former la fibre comportant un coeur semi-conducteur et une gaine de verre. Bien que très bien adaptée au tirage de grandes longueurs de fibres, cette 3038393 - 3 - technique présente trois inconvénients principaux : d'une part, la très haute température utilisée génère une diffusion d'oxygène significative dans le matériau semi-conducteur, ce qui limite notamment le diamètre minimum réalisable du coeur ; 5 les coeurs actuellement fabriqués sont de l'ordre de 100 microns et plus en diamètre. D'autre part, la différence de coefficient de dilatation entre le semi-conducteur et la silice, compte tenu une nouvelle fois de la haute température du procédé, peut générer la fissuration de la fibre. Enfin, cette technique n'est pas non plus adaptée à la fabrication de coeur semi-conducteur à haute qualité cristalline, voire monocristallin. Une troisième technique, appelée « powder-in-tube » (Pli) selon la terminologie anglo-saxonne, est basée sur 15 l'incorporation du matériau semi-conducteur sous forme de poudre dans un tube de silice. Une mise sous vide permet d'évacuer l'oxygène de l'intérieur du tube, et un traitement thermique à haute température (par exemple 1600°C pour du silicium) permet le tirage de la fibre avec coeur semi20 conducteur. Cette fois encore, l'inconvénient majeur vient des irrégularités liées à la faible qualité cristalline du coeur et à l'interface non intègre entre le coeur et la gaine (compte tenu des différences de dilatation thermique entre les matériaux respectifs du coeur et de la gaine). 25 OBJET DE L'INVENTION 30 Un objet de l'invention est donc de proposer une méthode de fabrication de fibres dont le coeur est en matériau cristallin, remédiant aux inconvénients de l'art antérieur. Un objet de l'invention est notamment de proposer une méthode de fabrication de fibres dont le coeur est en matériau de bonne 35 qualité cristalline, de grande longueur et de section adaptable. -4 - 3038393 BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION 5 L'invention concerne un procédé de fabrication d'une fibre comprenant un coeur en un matériau cristallin, remarquable en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Une étape d'introduction d'espèces légères dans un substrat monocristallin, au niveau d'une face 10 principale, pour former un plan fragile enterré et délimiter une couche superficielle ; - Une étape de dépôt sur la couche superficielle, d'un filament liquide dudit matériau par une source, la couche superficielle fournissant un germe pour la cristallisation du filament ; le filament liquide de matériau étant continûment déposé sur une surface vierge de dépôt du substrat ; - Une étape de détachement, au niveau du plan fragile enterré, du filament cristallisé et d'une partie sous- jacente de la couche superficielle pour former le coeur en matériau cristallin. Le procédé de fabrication d'une fibre selon l'invention est basé sur le dépôt d'un filament liquide du matériau constitutif du coeur de la fibre, sur un substrat monocristallin fournissant le germe pour la cristallisation du filament : il permet ainsi d'obtenir des coeurs de fibres de bonne qualité cristalline et en particulier, des coeurs de fibre de structure monocristalline. Il permet également de fabriquer des fibres de grande longueur, l'entière surface du substrat pouvant servir de germe de cristallisation au filament. Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, 35 prises seules ou en combinaison : -5 - 3038393 - le substrat monocristallin est constitué dudit matériau ; 5 - le substrat monocristallin est constitué par un matériau semi-conducteur, isolant ou métallique ; - l'introduction d'espèces légères consiste en une implantation d'hydrogène et/ou d'hélium ; - une étape de dépôt d'une couche barrière sur la face 10 principale du substrat monocristallin et une étape de retrait local de ladite couche barrière selon une bande d'une largeur déterminée sont réalisées préalablement à l'étape d'introduction d'espèces légères ; le filament liquide étant destiné à être déposé sur la face 15 principale du substrat au niveau de ladite bande ; - la couche barrière est une couche d'oxyde ; - la source comprend un creuset au sein duquel est réalisée la fusion dudit matériau, constitutif du filament liquide 20 - la source libère le filament liquide grâce à une mise sous pression par injection de gaz inerte ou réducteur dans le creuset ; - la source comprend une buse de distribution avec un diamètre compris entre 2,5 microns et 300 microns ; 25 - le filament liquide présente un diamètre compris entre 2,5 microns et 300 microns ; - la source et le substrat se déplacent l'un par rapport à l'autre pendant l'étape de dépôt du filament ; - l'étape de détachement s'opère de proche en proche, 30 après cristallisation du filament liquide déposé ; - l'étape de détachement s'opère de proche en proche, simultanément avec la cristallisation du filament liquide déposé ; - l'étape de détachement est suivie d'une étape d'enrobage du coeur par une gaine ; - l'étape d'enrobage est réalisée par pulvérisation, dépôt ou étalement d'un matériau organique ou minéral, constitutif de ladite gaine ; 3038393 -6- - l'étape d'enrobage est suivie d'une étape d'enroulement de la fibre dans un enrouleur. Le procédé de fabrication d'une fibre selon l'invention permet 5 la fabrication de coeurs de fibres de diamètre adaptable. Par ailleurs, l'adjonction de la gaine autour du coeur pouvant être effectuée à basse ou moyenne température (typiquement entre 20° et 1000°C), relativement aux très hautes températures utilisées dans les techniques de l'état de l'art (>1400°C), 10 les contraintes susceptibles d'endommager la fibre sont significativement réduites. L'invention concerne en outre une fibre comprenant un coeur en un matériau cristallin, remarquable en ce que ledit 15 matériau est monocristallin. Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention, prises seules ou en combinaison : - le matériau cristallin constitutif du coeur est un semi- 20 conducteur ou un isolant ou un métal ; - une dimension de la section du coeur est comprise entre 2,5 microns et 300 microns ; - le coeur est entouré d'une gaine ; - la gaine est constituée d'un matériau organique, tel 25 qu'un polymère, une résine, un adhésif ; - la gaine est constituée d'un matériau minéral, par exemple à base de silice ; - la gaine a une épaisseur comprise entre 1 micron et 300 microns. 30 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 35 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée de l'invention qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles : -7 - 3038393 - la figure 1 présente une première étape du procédé de fabrication d'une fibre conforme à l'invention ; - la figure 2 présente une deuxième étape du procédé de 5 fabrication d'une fibre conforme à l'invention ; - les figures 3a et 3b, présentent une troisième étape du procédé de fabrication d'une fibre conforme à l'invention ; 10 - la figure 4 présente d'autres étapes du procédé de fabrication d'une fibre conforme à l'invention ; - la figure 5 présente une variante du procédé de 15 fabrication d'une fibre conforme à l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION 20 La figure 1 présente une première étape du procédé de fabrication d'une fibre 12 comprenant un coeur 9 en matériau cristallin, conforme à l'invention. Cette étape comprend en premier lieu la fourniture d'un substrat 1 monocristallin. Ce 25 substrat 1 pourra par exemple se présenter sous la forme d'une plaquette, de diamètre 200, 300 ou 450mm et d'épaisseur comprise par exemple entre 300 et 800 microns. Cette forme permet notamment d'accéder à des équipements standards micro-électroniques pour d'éventuelles étapes de nettoyage, 30 oxydation, gravure_ Alternativement, ce substrat 1 pourra avoir une forme rectangulaire ou carrée. La première étape du procédé de fabrication de la fibre 12 consiste alors en l'introduction d'espèces légères 2 dans le substrat 1 monocristallin, au niveau de sa face principale 35 3. Par espèces légères 2, on entend notamment des ions d'hydrogène, d'hélium, d'argon ou une combinaison de ces espèces. Elles pourront en particulier être introduites par une technique d'implantation ionique : l'énergie 3038393 - 8 - d'accélération des ions détermine la profondeur d'implantation des espèces 2, la dose d'ions introduits détermine la concentration des espèces 2 à cette profondeur. Typiquement, l'énergie d'implantation sera choisie pour introduire les 5 espèces 2 à une profondeur comprise entre 100nm et 2000nm. En référence au document FR2681472, ces espèces légères 2 vont créer, au niveau de la profondeur d'implantation, un plan fragile enterré 4 représenté sur la figure 1. La face principale 3 du substrat 1 et ce plan fragile enterré 4 10 délimitent une couche superficielle 5 Selon une variante, une étape de nettoyage du substrat 1 est réalisée préalablement à l'étape d'introduction des espèces légères 2 ; ce nettoyage permet de retirer au moins en partie les contaminations hydrocarbures, particulaires et/ou 15 métalliques présentes sur le substrat 1. Il pourra par exemple consister en une séquence standard de type CARO+RCA, bien connue dans le domaine de la micro-électronique pour le nettoyage de plaquettes de silicium par exemple. Selon une autre variante, une étape de nettoyage du 20 substrat 1 pourra être réalisée après l'étape d'introduction des espèces légères 2, dans le but d'éliminer les contaminations apportées par l'étape d'implantation ainsi que d'améliorer la qualité de l'étape suivante (par exemple en éliminant un potentiel oxyde natif en surface). 25 L'étape suivante du procédé de fabrication est présentée en figure 2. Elle consiste en un dépôt sur la face principale 3 du substrat 1, et donc sur la couche superficielle 5, d'un filament liquide 6 par une source 7. Le 30 filament liquide 6 est composé du matériau souhaité pour constituer le coeur 9 de la fibre 12. Ce matériau peut être un matériau semi-conducteur, isolant ou métallique. Il pourra par exemple être choisi parmi le silicium, le silicium-germanium, le germanium, le cuivre,... Il pourra également être dopé ou 35 enrichi en différentes espèces, selon les caractéristiques souhaitées du coeur 9 de fibre 12. La source 7 peut comprendre un creuset au sein duquel est réalisée la fusion dudit matériau. Le creuset pourra être 3038393 - 9 - constitué quant à lui d'un matériau conducteur (graphite.") ou isolant (Si02, A1203_) électrique, dont la température de fusion est supérieure à celle du matériau constitutif du filament liquide 6. Le creuset est chauffé par un moyen de 5 chauffage parmi l'induction électromagnétique, le chauffage résistif, convectif, radiatif ou résultant d'une combustion de gaz. A titre d'exemple, le creuset est constitué de graphite et le mode de chauffage est l'induction électromagnétique. La source 7 comprend également une buse de distribution 10 8, permettant de libérer le filament liquide 6 grâce à une mise sous pression dudit matériau dans le creuset. La mise sous pression est réalisée par injection de gaz ou de mélange de gaz inerte(s) (Ar, He...) ou réducteur(s) (H) dans le creuset. Rappelons que pour qu'un liquide coule d'une buse, on 15 doit avoir une différence de pression entre les milieux intérieurs et extérieurs : 3,13=4old où (Test la tension de surface du liquide (-0,8 N.m pour du silicium liquide) et d est le diamètre de la buse. Par exemple, dans le cas du silicium avec un diamètre 20 de buse de 50pm, on a donc besoin d'une différence de pression de 6,4.104 Pa pour libérer le filament ; avec un trou de lpm, la différence de pression doit être de 3,2 MPa. La buse de distribution 8 présente un diamètre compris 25 entre quelques microns et quelques centaines de microns. Avantageusement, le diamètre est compris entre 2,5 et 300 microns. L'adaptation du diamètre de la buse 8 permet la distribution d'un filament 6 de diamètre ajustable, ce qui autorise la fabrication de coeurs 9 de fibre 12 de différentes 30 sections, par exemple comprises entre 2,5 microns et 300 microns. Le filament liquide 6, lorsqu'il entre en contact avec la face principale 3 du substrat 1, cristallise par épitaxie en phase liquide, en reprenant l'orientation cristalline du 35 substrat 1 : la couche superficielle 5 fournit ainsi un germe monocristallin pour la cristallisation du filament 6. Cela permet l'obtention d'un coeur 9 de fibre 12, issu de la 3038393 - 10 - cristallisation du filament liquide 6 déposé, de qualité monocristalline sur toute sa longueur. Avantageusement, la surface de la couche superficielle 5 pourra être préparée préalablement à l'étape de dépôt du 5 filament 6, de manière à conférer à la surface des propriétés hydrophiles ou hydrophobes particulières. A titre d'exemple, le caractère fortement hydrophobe de la surface pourra permettre au filament liquide 6 de conserver une forme plus arrondie au contact de la surface et de moins subir 10 d'étalement sur la surface Le traitement de la surface de la couche superficielle 5, par exemple par immersion dans une solution HF dans le cas d'un substrat en silicium pour apporter la propriété hydrophobe, permet ainsi de mieux contrôler la forme de la section du coeur 9 de la fibre 12. 15 Pendant l'étape de dépôt du filament 6, la source 7 et le substrat 1 se déplacent l'un par rapport à l'autre, de sorte que le filament liquide 6 soit continûment déposé sur une surface vierge de dépôt du substrat 1. Ce mouvement 20 relatif peut être généré par le déplacement de la source 7 et/ou le déplacement du substrat 1. Par exemple, la source 7 pourra avoir un mouvement de translation et le substrat 1 un mouvement de rotation, afin que le filament 6 soit déposé selon une bande en colimaçon. 25 Selon une variante, la source 7 pourra se déplacer en translation d'un bord à l'autre du substrat 1, puis se décaler (par exemple d'une distance comprise entre 0,5mm à 3mm) dans une direction perpendiculaire à l'axe de translation, et opérer de nouveau le mouvement de translation d'un bord à 30 l'autre du substrat 1 ; le substrat restant quant à lui immobile. Le filament liquide 6 sera ainsi déposé selon une bande en forme de zig-zag. D'autres variantes de mouvement relatif entre la source 7 et le substrat 1 peuvent être mises en oeuvre sans pour 35 autant sortir de l'invention, l'objectif étant que le filament 6 soit continûment déposé sur une surface de la couche superficielle 5, vierge de dépôt. 3038393 Le budget thermique apporté par le filament liquide 6 en fusion, lors de sa mise en contact avec la face principale 3 du substrat 1, induit la formation et le développement de cavités dans le plan fragile enterré 4, jusqu'à la séparation 5 de la couche superficielle 5 du substrat 1. La troisième étape du procédé de fabrication conforme à l'invention consiste ainsi en un détachement au niveau du plan fragile enterré 4, de l'ensemble constitué du filament 6 cristallisé et d'une partie de la couche superficielle 5, sous-jacente au filament 10 6. Cet ensemble forme le coeur 9 de la fibre 12. La figure 3a illustre cette étape de détachement du coeur 9 de la fibre 12. La figure 3b présente une vue en coupe du coeur 9 constitué du filament 6 cristallisé et d'une partie de la couche superficielle 5 du substrat 1. 15 Dans certaines conditions, l'étape de détachement du coeur 9 de la fibre 12 au niveau du plan fragile enterré 4 s'effectue simultanément avec la cristallisation du filament 6. C'est notamment dans les cas où le budget thermique apporté lors du dépôt du filament 6 en fusion correspond à un régime 20 rapide de cinétique de développement des cavités dans le plan fragile enterré 4. Dans d'autres conditions, l'étape de détachement du coeur 9 de la fibre 12 au niveau du plan fragile enterré 4 s'effectue après la cristallisation du filament 6, typiquement entre quelques fractions de secondes et quelques 25 secondes après. Selon une variante, l'étape de détachement peut comporter un apport d'énergie additionnel par rapport au budget thermique apporté lors du dépôt du filament 6 en fusion. On pourra citer en particulier, un budget thermique 30 complémentaire, permettant de favoriser le développement des cavités dans le plan fragile enterré 4, ou un refroidissement extérieur pour modifier la cinétique de cristallisation et de développement des cavités, ou encore une force mécanique pour accompagner ou finaliser le détachement au niveau du plan 35 enterré 4 fragilisé. L'étape de détachement du coeur 9 de la fibre 12 s'opère de proche en proche, au fur et à mesure du dépôt du filament liquide 6 et de sa cristallisation. 3038393 - 12 - La caractérisation de la qualité cristalline du coeur 9 peut être faite par DRX (Diffraction de Rayons X) ou par spectroscopie Raman : ce type de techniques permet de mesurer 5 le paramètre de maille et renseigne sur la distorsion du réseau cristallin d'un matériau. A titre d'exemple, la détection par spectroscopie Raman d'un pic étroit, nettement défini et centré sur la valeur 520cm-1 caractéristique du silicium, montre le caractère monocristallin du matériau 10 obtenu. Le procédé de fabrication d'une fibre selon l'invention peut optionnellement comporter une étape supplémentaire de gravure du coeur 9. Cette étape de gravure peut être effectuée 15 pour ajuster les dimensions de la section du coeur 9 ou pour éliminer la couche périphérique de matériau, pouvant être par exemple contaminée. A titre d'exemple, cette étape pourra être réalisée par voie chimique humide ou sèche ; en particulier, une solution de TMAH pourra être utilisée pour la gravure 20 chimique d'un coeur 9 en silicium. Le procédé de fabrication d'une fibre selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs étapes additionnelles de fonctionnalisation du coeur 9. A titre 25 d'exemple, une étape de dopage du coeur 9, sur une profondeur définie en son pourtour et/ou une étape de dépôt localisé sur certains segments du coeur 9 peuvent aisément être effectuées pour réaliser un composant simple de type jonction PN dans un coeur en silicium. 30 Le coeur 9 reposant sur le substrat 1 après son détachement, il peut être traité sur toute sa longueur par manipulation et traitement du substrat 1. Le procédé de fabrication d'une fibre 12 selon 35 l'invention peut en outre comprendre une étape supplémentaire d'enrobage du coeur 9 par une gaine 10, comme représenté sur la figure 4, intervenant après l'étape de détachement. L'étape d'enrobage peut être réalisée par un dispositif de 3038393 - 13 - pulvérisation 11, par un équipement de dépôt ou par étalement, d'un matériau organique (par exemple un polymère, une résine.") ou minéral (par exemple Si02, SiON, SiN...), constitutif de ladite gaine 10. Cette dernière pourra présenter une épaisseur 5 comprise entre 1 micron et 300 microns. La gaine 10 peut également être élaborée au moyen d'une combinaison des différentes techniques citées précédemment. A titre d'exemple, la gaine 10 pourra consister en une première couche de 200nm d'oxyde de silicium déposée (ou formée par oxydation thermique 10 dans le cas d'un coeur 9 en silicium), sur laquelle une deuxième couche de 50 microns de polymère est séquentiellement déposée. La gaine 10 aura notamment un rôle structurel (pour garantir une meilleure résistance mécanique de la fibre 12) ainsi qu'un rôle de barrière de diffusion. Les paramètres clés 15 pour le choix du matériau et du procédé d'élaboration de cette gaine 10 sont la bonne adhésion au coeur 9 de fibre 12, la résistance à l'eau, aux rayons ultra-violets, etc, ainsi que les propriétés mécaniques. Contrairement aux techniques citées de l'état de l'art, l'enrobage du coeur 9 de la fibre 12 peut 20 être réalisé à basses ou moyennes températures, voire à température ambiante, ce qui prévient les problématiques d'endommagement du coeur 9 et de la gaine 10, liées à la dilatation différentielles des deux matériaux constitutifs. 25 Le procédé de fabrication d'une fibre selon l'invention peut également comporter une étape supplémentaire d'enroulement de la fibre dans un enrouleur 13, intervenant après l'étape de détachement ou après l'étape d'enrobage. 30 Selon un premier exemple de mise en oeuvre de l'invention, le substrat 1 monocristallin est constitué du même matériau que le matériau constitutif du coeur 9 de la fibre 12. A titre d'exemple, le substrat 1 est un substrat en 35 silicium monocristallin. Il subit une étape de nettoyage standard RCA préalablement à une étape d'implantation d'ions hydrogène, à une énergie de 70keV et à une dose de 5, 5e16/cm2. Le plan enterré fragile 4 et la face principale 3 définissent 3038393 - 14 - ainsi une couche superficielle 5, dont l'épaisseur est d'environ 700nm. Le substrat 1 implanté subit également un nettoyage postérieur à l'implantation et comportant en outre une séquence de désoxydation de la surface (traitement avec de 5 l'acide fluorhydrique) afin d'éliminer l'oxyde natif en surface du substrat 1 en silicium. La source 7 de silicium en fusion (portée à une température supérieure ou égale à la température de fusion du silicium, 1414°C) vient ensuite déposer le filament liquide 6 10 sur la face principale 3 du substrat 1. La très faible viscosité du silicium (0,75mPa/s) permet d'avoir un angle d'ouverture faible à la sortie de la buse 8, ce qui autorise un meilleur contrôle des petits diamètres de filaments. A titre d'exemple, la buse de distribution 8 a un diamètre 15 permettant l'obtention d'un filament d'environ 100 microns. Au contact de la surface de la couche superficielle 5, le filament liquide 6 refroidit et cristallise par épitaxie en phase liquide sur la couche superficielle 5, qui a un rôle de germe monocristallin pour le filament liquide 6. Le budget 20 thermique, apporté par le filament 6 en fusion, fait croitre des cavités au niveau du plan fragile enterré 4 et le détachement s'opère au niveau dudit plan, séparant ainsi le coeur 9 de la fibre 12, constitué du filament 6 cristallisé et d'une partie sous-jacente de la couche superficielle 5. La 25 source 7 et le substrat 1 se déplacent l'un par rapport à l'autre de manière à former une bande en colimaçon à la surface du substrat 1. Il est ainsi possible de former un coeur 9 de fibre 12 de grande longueur et de section sensiblement égale à 100 microns. 30 Le coeur 9 est ensuite enrobé dans un matériau organique, par exemple un polymère, en passant au milieu de jets de pulvérisation 11 de ce polymère, comme représenté sur 35 la figure 4. La fibre 12 ainsi obtenue, composée du coeur 9 enrobé par la gaine 10, est alors enroulée dans un enrouleur 13 pour son stockage. 3038393 -15- Après le détachement de la longueur souhaitée de coeur de fibre, le substrat 1 peut être recyclé. La totalité de la couche superficielle 5 doit être éliminée et l'état de surface restauré pour une prochaine utilisation. Typiquement, des 5 techniques de gravure chimique, de polissage mécano-chimique et de traitements thermiques pourront être appliquées pour aboutir à un substrat 1 recyclé, apte à être réutilisé pour la fabrication d'un ou plusieurs nouveau(x) coeur(s) de fibre(s). 10 Selon un deuxième exemple de mise en oeuvre de l'invention, le substrat 1 monocristallin est constitué d'un matériau de nature différente de celle du matériau constitutif du coeur 9 de la fibre 12. Avantageusement, ces deux matériaux 15 ont néanmoins une même structure cristalline. A titre d'exemple, le substrat 1 est un substrat en germanium ou en silicium germanium monocristallin et le filament 6 est en silicium. Il subit une étape de nettoyage standard RCA préalablement à une étape d'implantation d'ions hydrogène, à 20 une énergie de 32keV et à une dose de 5e16/cm2. Le plan enterré fragile 4 et la face principale 3 définissent ainsi une couche superficielle 5, dont l'épaisseur est environ 230nm. Le substrat 1 implanté subit également un nettoyage postérieur à l'implantation et comportant en outre une séquence pour 25 éliminer l'oxyde natif en surface. La source 7 de silicium en fusion vient ensuite déposer le filament liquide 6 sur la face principale 3 du substrat 1. A titre d'exemple, la buse de distribution 8 a un diamètre permettant l'obtention d'un filament d'environ 70 microns. Au 30 contact de la surface de la couche superficielle 5, le filament liquide 6 refroidit et cristallise par épitaxie en phase liquide sur la couche superficielle 5. La couche superficielle 5 a un rôle de germe monocristallin pour le filament liquide 6. Du fait de la différence de maille entre 35 le germanium ou le silicium germanium et le silicium déposé, le matériau du filament 6 va se cristalliser avec une maille déformée, en tension. Ce type de déformation du réseau cristallin induit une augmentation de la mobilité électronique 3038393 - 16 - dans le matériau : dans le cas présent du coeur 9 d'une fibre 12, on peut attendre un effet bénéfique de cette déformation sur les propriétés de transmission de la fibre 12. Le budget thermique apporté par le filament 6 en fusion 5 fait croitre des cavités au niveau du plan fragile enterré 4 et le détachement s'opère au niveau dudit plan, séparant ainsi le coeur 9 de la fibre, constitué du filament 6 cristallisé et d'une partie de la couche superficielle 5 sous-jacente au filament 6. La source 7 et le substrat 1 se déplacent l'un par 10 rapport à l'autre de manière à former une bande en colimaçon à la surface du substrat 1. Il est ainsi possible de former un coeur 9 de fibre de grande longueur et de section sensiblement égale à 70 microns. Le coeur 9 est ensuite enrobé dans un matériau organique 15 ou minéral par pulvérisation, étalement, dépôt, ou encore croissance thermique. La fibre 12 ainsi obtenue, composée du coeur 9 enrobé par la gaine 10, est alors enroulée dans un enrouleur 13 pour son stockage. 20 Selon un troisième exemple de mise en oeuvre de l'invention, le substrat 1 monocristallin est constitué du même matériau que le matériau constitutif du coeur de la fibre. A titre d'exemple, le substrat 1 est un substrat en silicium 25 monocristallin. Il subit une étape de dépôt d'une couche barrière 20 sur sa face principale 3, préalablement à l'étape d'introduction d'espèces légères 2. La couche barrière 20 pourra être choisie parmi le groupe constitué par 5i02, SiN, SiON_ et pourra être élaborée par oxydation ou nitruration 30 thermique et/ou dépôt (LPCVD, PECVD."). L'épaisseur de la couche barrière 20 est typiquement comprise entre 200 et 600nm, par exemple 500nm. Une étape de retrait local de cette couche barrière 20 est ensuite opérée, par exemple par lithographie et gravure, 35 comme bien connu dans le domaine microélectronique. Le retrait local de la couche barrière 20 est effectué selon une bande 21 d'une largeur déterminée, comme illustré sur la figure 5, sur laquelle le filament liquide sera ultérieurement déposé. A 3038393 - 17 - titre d'exemple, la bande 21 a une largeur de 30 microns. Cette bande 21, dépourvue de couche barrière 20, pourra prendre la forme d'un colimaçon ou d'un zig-zag sur la face principale 3 du substrat 1. 5 L'introduction d'espèces légères 2 est faite ensuite, par exemple par co-implantation d'ions hydrogène et hélium, à une énergie respectivement de 40keV et 20keV et à une dose respectivement de 2e16/cm2 et de 1e16/cm2. Au niveau de la bande 21 dépourvue de couche barrière 20, le plan enterré fragile 4, 10 formé par les espèces implantées 2, et la face principale 3 définissent une couche superficielle 5, dont l'épaisseur est d'environ 400nm. Dans les régions comportant la couche barrière 20, les espèces 2 s'arrêtent dans la couche barrière et ne forment donc pas de plan enterré fragile 4 dans le 15 substrat 1. Le substrat 1 implanté subit un nettoyage postérieur à l'implantation et comportant en outre une courte séquence de désoxydation de la surface par voie humide ou sèche, permettant d'éliminer l'oxyde natif en surface du substrat 1 20 en silicium (c'est-à-dire au niveau de la bande 21 dépourvue de couche barrière 20). Le caractère hydrophobe de la surface du substrat 1, au niveau de la bande 21, permettra également de limiter l'étalement latéral du filament 6 et favorisera sa cristallisation dans une forme arrondie. 25 La source 7 de silicium en fusion vient ensuite déposer le filament liquide 6 sur ladite bande 21 sur la face principale 3 du substrat 1. A titre d'exemple, la buse de distribution 8 a un diamètre permettant l'obtention d'un filament d'environ 30 microns. Au contact de la surface de la 30 couche superficielle 5, le filament liquide 6 refroidit et cristallise par épitaxie en phase liquide sur la couche superficielle 5 qui a un rôle de germe monocristallin pour le filament liquide 6. Le budget thermique apporté fait croitre des cavités au niveau du plan fragile enterré 4 et le 35 détachement s'opère au niveau dudit plan, séparant ainsi le coeur 9 de la fibre 12, constitué du filament 6 cristallisé et de la couche superficielle 5 sous-jacente. La source 7 et le substrat 1 se déplacent l'un par rapport à l'autre de manière 3038393 - 18 - à déposer le filament 6 sur la bande 21 dépourvue de couche barrière 20. Il est ainsi possible de former un coeur 9 de fibre de grande longueur et de section sensiblement égale à 30 microns. 5 La définition d'une bande de largeur contrôlée, servant de germe cristallin au filament 6 permet avantageusement de réaliser des sections et des formes du coeur 9 de la fibre 12 plus petites et plus contrôlées. Le coeur 9 est ensuite enrobé dans un matériau 10 organique, par exemple un polymère, en passant au milieu de jets de pulvérisation 11 de ce polymère. La fibre 12 ainsi obtenue, composée du coeur 9 enrobé par la gaine 10, est alors enroulée dans un enrouleur 13 pour son stockage. 15 Selon un quatrième exemple de mise en oeuvre de l'invention, le substrat 1 monocristallin est constitué du même matériau que le matériau constitutif du coeur de la fibre. A titre d'exemple, le substrat 1 est un substrat en germanium 20 monocristallin. Il subit une étape d'implantation d'ions hydrogène, à une énergie de 70keV et à une dose de 5e16/cm2. Le plan enterré fragile 4 et la face principale 3 définissent ainsi une couche superficielle 5, dont l'épaisseur est environ 500nm. Le substrat 1 implanté subit également un nettoyage 25 postérieur à l'implantation et comportant en outre une séquence de désoxydation de la surface (par gravure humide ou sèche) afin d'éliminer l'oxyde natif en surface. La source de germanium en fusion (portée à une température supérieure ou égale à la température de fusion du 30 germanium, 938°C) vient ensuite déposer le filament liquide 6 sur la face principale 3 du substrat 1. A titre d'exemple, la buse de distribution 8 a un diamètre permettant l'obtention d'un filament d'environ 150 microns. Au contact de la surface de la couche superficielle 5, le filament liquide 6 refroidit 35 et cristallise par épitaxie en phase liquide sur la couche superficielle 5, qui a un rôle de germe monocristallin. Le budget thermique apporté fait croitre des cavités au niveau du plan fragile enterré 4 et le détachement s'opère en une 3038393 - 19 - fraction de seconde au niveau dudit plan, séparant ainsi le coeur 9 de la fibre 12, constitué du filament 6 cristallisé et de la partie sous-jacente de la couche superficielle 5. La source 7 et le substrat 1 se déplacent l'un par 5 rapport à l'autre de manière à former une bande en colimaçon à la surface du substrat 1. Il est ainsi possible de former un coeur 9 de fibre de grande longueur et de section sensiblement égale à 150 microns. Le coeur 9 est ensuite enrobé dans un matériau 10 organique, par exemple un polymère ou un adhésif, en passant au milieu de jets de pulvérisation 11 de ce polymère ou cet adhésif. La fibre 12 ainsi obtenue, composée du coeur 9 enrobé par la gaine 10, est ensuite enroulée dans un enrouleur 13 pour son stockage. 15 Après le détachement de la longueur souhaitée de coeur 9 de fibre, le substrat 1 peut être recyclé. La totalité de la couche superficielle est éliminée et l'état de surface restauré pour une prochaine utilisation. Typiquement, des techniques de gravure chimique, de polissage mécano-chimique 20 et de traitements thermiques pourront être appliquées pour aboutir à un substrat 1 recyclé, apte à être réutilisé pour la fabrication d'un ou plusieurs nouveau(x) coeur(s) de fibre(s). 25 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une fibre (12) comprenant un coeur (9) en un matériau cristallin, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - Une étape d'introduction d'espèces légères (2) dans un substrat monocristallin (1), au niveau d'une face principale (3), pour former un plan fragile enterré (4) et délimiter une couche superficielle (5) ; - Une étape de dépôt sur la couche superficielle (5), d'un filament liquide (6) dudit matériau par une source (7), la couche superficielle (5) fournissant un germe pour la cristallisation du filament (6) ; le filament liquide (6) de matériau étant continûment déposé sur une surface vierge de dépôt du substrat (1). - Une étape de détachement, au niveau du plan fragile enterré (4), du filament (6) cristallisé et d'une partie sous-jacente de la couche superficielle (5) pour former le coeur (9) en matériau cristallin. 2. Procédé de fabrication d'une fibre (12) selon la revendication précédente, dans lequel le substrat monocristallin (1) est constitué dudit matériau. 30 3. Procédé de fabrication d'une fibre revendications précédentes, dans d'espèces légères (2) consiste d'hydrogène et/ou d'hélium. (12) selon l'une des lequel l'introduction en une implantation 4 Procédé de fabrication d'une fibre (12) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel une étape de dépôt d'une couche barrière (20) sur la face principale (3) du substrat monocristallin (1) et une étape de retrait local de 35 ladite couche barrière (20) selon une bande (21) d'une largeur déterminée sont réalisées préalablement à l'étape 3038393 -21 - d'introduction d'espèces légères (2) ; le filament liquide (6) étant destiné à être déposé sur la face principale (3) du substrat (2) au niveau de ladite bande (21). 5 5. Procédé de fabrication d'une fibre (12) selon la revendication précédente, dans lequel la couche barrière (20) est une couche d'oxyde. 6. Procédé de fabrication d'une fibre (12) selon l'une des 10 revendications précédentes, dans lequel le filament liquide (6) présente un diamètre compris entre 2,5 microns et 300 microns. 7. Procédé de fabrication d'une fibre (12) selon l'une des 15 revendications précédentes, dans lequel la source (7) et le substrat (1) se déplacent l'un par rapport à l'autre pendant l'étape de dépôt du filament (6). 8. Procédé de fabrication d'une fibre (12) selon l'une des 20 revendications précédentes, dans lequel l'étape de détachement s'opère de proche en proche, après cristallisation du filament liquide (6) déposé. 9. Procédé de fabrication d'une fibre (12) selon l'une des 25 revendications 1 à 7, dans lequel l'étape de détachement s'opère de proche en proche, simultanément avec la cristallisation du filament liquide (6) déposé. 10. Procédé de fabrication d'une fibre (12) selon l'une des 30 revendications précédentes, dans lequel l'étape de détachement est suivie d'une étape d'enrobage du coeur (9) par une gaine (10). 11. Procédé de fabrication d'une fibre (12) selon la 35 revendication précédente, dans lequel l'étape d'enrobage est réalisée par pulvérisation, dépôt ou étalement d'un matériau organique ou minéral, constitutif de ladite gaine (10). 3038393 - 22 - 12. Procédé de fabrication d'une fibre (12) selon l'une des deux revendications précédentes, dans lequel l'étape d'enrobage est suivie d'une étape d'enroulement de la fibre (12) dans un enrouleur (13). 5 13. Fibre (12) comprenant un coeur (9) en un matériau cristallin, caractérisée en ce que ledit matériau est monocristallin. 10 14. Fibre (12) selon la revendication précédente, dans laquelle le matériau cristallin constitutif du coeur (9) est un semi-conducteur ou un isolant ou un métal. 15. Fibre (12) selon l'une des deux revendications 15 précédentes, dans laquelle une dimension de la section du coeur (9) est comprise entre 2,5 microns et 300 microns. 16. Fibre (12) selon l'une des revendications 13 à 15, dans laquelle le coeur (9) est entouré d'une gaine (10). 20 17. Fibre (12) selon la revendication précédente, dans laquelle la gaine (10) est constituée d'un matériau organique, tel qu'un polymère, une résine ou un adhésif. 25 18. Fibre (12) selon la revendication 16, dans laquelle la gaine (10) est constituée d'un matériau minéral, par exemple à base de silice. 19. Fibre (12) selon l'une des revendications 16 à 18, dans laquelle la gaine (10) a une épaisseur comprise entre 1 micron et 300 microns.