Brevet FR3148494A1 — publié le 20241108

L’invention se rapporte à une structure comprenant un substrat (1) recouvert par une première électrode (2), une couche diélectrique ionique (3) et une deuxième électrode (4). La couche diélectrique ionique (3) comprend : - une première partie (31) comprenant une matrice à base d’un conducteur ionique dans laquelle un dopant est incorporé ; - une deuxième partie (32) comprenant un oxyde du dopant ou comprenant la matrice à base du conducteur ionique dans laquelle est incorporé le dopant ; la teneur atomique en dopant de la deuxième partie (32) de la couche diélectrique ionique (3) étant supérieure à la teneur atomique en dopant de la première partie (31) de la couche diélectrique ionique (3). L’invention se rapporte également à un procédé de fabrication de cette structure et à une couche diélectrique ionique comme définie précédemment. Applications : dispositifs micro- et nano-électroniques capacitances hautes densités de type MIM, transistors synaptiques. Figure pour l’abrégé : Figure 1 Structure comprenant une couche diélectrique ionique ultramince et son procédé de fabrication L’invention se rapporte au domaine de micro- et nano-structures pour des dispositifs micro- et nano-électroniques. Plus spécifiquement, l’invention se rapporte à une structure comprenant un empilement d’une couche diélectrique ionique ultramince – utilisée comme électrolyte – imbriquée entre deux électrodes ainsi qu’à son procédé de fabrication. L’invention a aussi pour objet une couche diélectrique ionique. L’invention trouve notamment application dans la fabrication de capacitances hautes densités, par exemple de type MIM (pour Métal-Isolant-Métal) ou la fabrication de transistors synaptiques pour des dispositifs de stockage d’énergie. État de la technique antérieure L’avènement des objets connectés et intelligents fait actuellement l’objet de recherches et notamment des recherches sur des dispositifs micro- et nano-électroniques très avancés et de plus en plus complexes. Outre les développements liés à l’architecture et au motif (« design ») des composants micro- et nano-électroniques permettant de répondre à des critères technologiques et à de performances très avancées, le développement de nouveaux matériaux joue un rôle primordial dans ces recherches. Dans ce sillage, la miniaturisation des dispositifs de stockage d’énergie a été rendue possible par le développement d’architectures en trois dimensions, permettant d’augmenter leur densité volumique d’énergie notamment en augmentant leur surface spécifique. Ainsi, le développement de nouvelles couches diélectriques présentant des propriétés ioniques très avancées ouvre un nouvel horizon à l’utilisation des capacitances, telles que des capacitances de type MIM – c’est-à-dire une couche diélectrique imbriquée entre deux électrodes. Par ailleurs, les transistors nano-ioniques utilisant des électrolytes à base de lithium sont considérés comme des dispositifs synaptiques prometteurs pour la construction de réseaux de neurones artificiels pour l’informatique neuromorphique. Cependant, les performances synaptiques de ces transistors sont affaiblies notamment due à la faible conductivité ionique que présentent les électrolytes mis en œuvre dans ces transistors. L’objectif d’optimisation des performances des structures micro- et nano-électroniques se traduit donc par l’introduction, dans ces structures, de nouvelles couches diélectriques ioniques extrêmement fines, très conformables et présentant une conductivité ionique améliorée. Généralement de telles couches sont déposées par dépôt par couche atomique (ou dit ALD pour « Atomic Layer Deposition » en anglais), permettant des dépôts successifs de couches extrêmement fines et conformables, c’est-à-dire épousant parfaitement la surface du substrat qui est destiné à supporter un empilement de ces couches. Par exemple, dans la demande EP 3570307-A1, une structure de type MOIM – c’est-à-dire un substrat recouvert par un empilement comprenant une première électrode, une couche d’oxyde, une couche diélectrique ionique et une deuxième électrode – a été proposée, la couche diélectrique ionique pouvant être en LiPON, LiAlF 4 , LiNbO 3 et les électrodes pouvant être en un métal tel que du titane, du tantale ou du cobalt ou en un nitrure métallique tel que du nitrure de titane. Les couches sont déposées par ALD. Le brevet US 10,032,569-B2, quant à lui, propose la fabrication d’une capacitance de type MIM dans des structures dites AAO (pour « Anodic Aluminum Oxide »). Dans ce brevet, la nature de la couche diélectrique ionique peut être choisie parmi une large liste de matériaux, incluant par exemple LiPON, LiAlO 2 et Al 2 O 3 tandis que les électrodes peuvent être en un métal et/ou nitrure métallique tel que l’aluminium, le cuivre, le tungstène, le nitrure de tungstène et le nitrure de titane. Toutefois, lors de la croissance d’une électrode métallique sur une couche diélectrique ionique, les éléments ioniques de cette couche sont susceptibles d’interagir avec des éléments de l’électrode, retardant voire inhibant ainsi la croissance de cette électrode. De plus, les électrodes en un métal nitruré sont généralement obtenues à partir d’espèces réactives comprenant un halogène et plus particulièrement du chlore ou de l’iode. Or, ces halogènes sont fortement susceptibles de migrer dans la couche diélectrique ionique sous-jacente, impactant alors les propriétés d’isolation électronique de cette dernière. Compte-tenu de ce qui précède, les inventeurs se sont fixés pour but de pallier aux inconvénients de l’état de l’art antérieur, notamment en proposant une structure comprenant une couche diélectrique ionique imbriquée entre deux électrodes, la couche diélectrique ionique présentant en outre une conductivité ionique plus importante et permettant la croissance d’une électrode à sa surface, tout en conservant ses propriétés d’isolation électronique. L’invention vise justement à fournir une telle structure. L’invention a donc pour objet, en premier lieu, une structure qui comprend un substrat recouvert successivement par une première électrode, une couche diélectrique ionique et une deuxième électrode, caractérisée en ce que la couche diélectrique ionique comprend : - une première partie, en contact avec la première électrode, comprenant une matrice à base d’un conducteur ionique dans laquelle un dopant est incorporé ; - une deuxième partie, en contact avec la deuxième électrode, comprenant un oxyde du dopant ou comprenant la matrice à base du conducteur ionique dans laquelle est incorporé le dopant ; la teneur atomique en dopant de la deuxième partie de la couche diélectrique ionique étant supérieure à la teneur atomique en dopant de la première partie de la couche diélectrique ionique. L’invention se distingue fondamentalement de l’art antérieur par l’utilisation d’une couche diélectrique ionique présentant deux parties. La deuxième partie de la couche diélectrique ionique permet non seulement d’améliorer la conductivité ionique globale mais aussi d’avoir une surface favorisant la croissance de la couche d’électrode supérieure (i.e. la deuxième électrode) sans altérer le fonctionnement électrique d’une telle structure. Une telle couche diélectrique ionique est performante et aisément intégrable dans la construction et la fabrication des microstructures et des nanostructures MIM. Il est à noter que la matrice de la couche diélectrique ionique peut comprendre un ou plusieurs dopants et que cette couche diélectrique ionique peut comprendre une ou plusieurs premières parties et une ou plusieurs deuxièmes parties, sous la forme d’une alternance de premières parties et de deuxièmes parties, une deuxième partie étant en contact avec la deuxième électrode. Il est entendu par dopant, tout composé pouvant être incorporé dans la matrice de la couche diélectrique ionique permettant une augmentation de la conductivité ionique de cette couche. Le dopant est avantageusement présent dans la matrice de la couche diélectrique ionique selon un gradient, c’est-à-dire que la deuxième partie de cette couche diélectrique ionique est riche en dopant par rapport à la première partie de cette même couche qui, elle, est riche en conducteur ionique. Autrement dit, la teneur atomique en dopant est croissante dans la couche diélectrique ionique depuis la première électrode vers la deuxième électrode, voire jusqu’à la deuxième électrode. Ce gradient permet de modifier la surface de la couche diélectrique ionique destinée à être en contact avec la deuxième électrode. Cette modification permet de rendre cette surface facilement fonctionnalisable et, en conséquence, permet de favoriser la croissance de la deuxième électrode. Dans ce qui précède et ce qui suit, on entend par « croissance » le fait que la deuxième électrode puisse se déposer et croître sur la surface d’une couche diélectrique ionique sous-jacente, de manière à présenter une épaisseur souhaitée homogène sur toute cette surface. La deuxième électrode est continue. Par ailleurs, la deuxième partie de la couche diélectrique ionique, riche en dopant et en contact avec la deuxième électrode, a également un rôle de « barrière », c’est-à-dire qu’elle empêche ou, à tout le moins, minimise l’éventuelle diffusion ou migration des éléments chimiques de la deuxième électrode vers la couche diélectrique ionique, ces éléments n’étant pas désirables dans la couche diélectrique ionique notamment parce qu’ils sont susceptibles d’impacter les propriétés d’isolation électronique de cette couche. De tels éléments peuvent être le chlore ou l’iode par exemple. Comme indiqué précédemment, selon une première variante de réalisation, la deuxième partie de la couche diélectrique ionique est en un oxyde du dopant. Par exemple si le dopant est du silicium, la deuxième partie de la couche diélectrique ionique est en oxyde de silicium. Selon une deuxième variante de réalisation, la deuxième partie de la couche diélectrique ionique, comprend la matrice à base du conducteur ionique dans laquelle est incorporé le dopant. Selon cette variante de réalisation, on préfère que la deuxième partie de la couche diélectrique ionique présente une teneur atomique en dopant allant de 50 % à 97 %, de préférence allant de 90 % à 97 % tandis que la première partie présente avantageusement une teneur atomique en dopant allant de 3 % à 50 %, de préférence allant de 3 % à 10 %. Dans ce qui précède et ce qui suit, on précise que la teneur atomique en dopant correspond, en pourcentage, au rapport du nombre d’atomes de ce dopant présent dans la matrice de la couche diélectrique ionique sur le nombre total d’atomes du dopant additionné au nombre d’atomes du conducteur ionique. Par exemple, pour une couche diélectrique ionique de type LiPON dopée par du silicium, la teneur atomique en dopant, en pourcentage, est définie par le rapport R suivant : R = 100 x (d/(Li +d)) avec d le nombre d’atomes de dopant, ici le silicium, Li le nombre d’atomes du conducteur ionique, ici le lithium. Par ailleurs, dans ce qui précède et ce qui suit, les expressions « de … à … » et « comprise entre … et … » sont équivalentes et entendent signifier que les bornes sont incluses. Dans le cadre de l’invention, la couche diélectrique ionique est une couche ultramince et a avantageusement une épaisseur totale comprise entre 3 nm et 100 nm, de préférence entre 5 nm et 20 nm et, mieux encore, égale à 10 nm. Par ailleurs, on préfère que la deuxième partie de la couche diélectrique ionique représente de 5 % à 20 % de l’épaisseur totale de la couche diélectrique ionique et, mieux encore, de 5 % à 10 %. Conformément à l’invention, le dopant de la couche diélectrique ionique peut être choisi parmi le silicium, l’aluminium, le titane, le tantale, le zirconium et le lanthane, préférence étant donnée au silicium. Par ailleurs, dans ce qui précède et ce qui suit, on entend par « conducteur ionique » tout élément pouvant apporter des cations avec un degré de mobilité ionique suffisant pour conférer à la couche diélectrique ionique, dans un premier temps, une conductivité ionique au moins égale à 10 - 7 S/cm, de tels cations peuvent être des cations de lithium, de magnésium, de sodium, de potassium, de cuivre, d’argent, d’aluminium ou encore de zinc. Par exemple, lorsque le conducteur ionique est choisi de sorte à apporter des cations de lithium, la couche diélectrique ionique peut être en un électrolyte solide à base de composés sulfurés (comme les composés dits LGPS ou LPS), en un oxyde à structure de type grenat (tel qu’un oxyde de lithium-lanthane-zirconium ou dit LLZO), en un conducteur ionique du type NaSiCON ou en un oxynitrure comprenant du lithium (tel que LiPO, LiPON, LiAlO 2 ou LATP). Un autre exemple peut être lorsque le conducteur ionique est choisi de sorte à apporter des cations de magnésium. Dans ce cas la couche diélectrique ionique peut être en un phosphate de magnésium. Conformément à l’invention, la couche diélectrique ionique est avantageusement en un matériau choisi parmi l’oxynitrure de phosphore de lithium (plus simplement noté LiPON), le métasilicate de lithium et le phosphate de magnésium, préférence étant toutefois donnée à l’oxynitrure de phosphore de lithium. Ainsi, en combinant le conducteur ionique et le dopant, la couche diélectrique ionique de la structure selon l’invention présente avantageusement une conductivité ionique au moins égale à 10 -6 S.cm -1 et, mieux encore, au moins égale à 10 -5 S.cm -1 . Comme précédemment mentionné, la structure selon l’invention comprend un substrat recouvert successivement par une première électrode, une couche diélectrique ionique et une deuxième électrode. Typiquement, la première et la deuxième électrode sont en un matériau présentant une faible résistivité électrique, par exemple inférieure à 200 µΩ cm. La première électrode et la deuxième électrode, identiques ou différentes, sont préférentiellement en un métal tel que le titane, le platine, le tungstène, le ruthénium, ou le molybdène ou en un nitrure métallique tel que le nitrure de titane, le nitrure de tantale, le nitrure de tungstène ou le nitrure de molybdène, préférence étant toutefois donnée au nitrure de titane (noté TiN). La première électrode et la deuxième électrode présentent généralement une épaisseur inférieure à 20 nm, par exemple égale à 10 nm. Par ailleurs, le substrat de la structure selon l’invention, peut présenter une surface plane – c’est-à-dire en deux dimensions – ou une surface microstructurée – c’est-à-dire en trois dimensions. Dans ce qui précède et ce qui suit, on entend par « surface microstructurée » une surface comprenant des pores ou des vias, par exemple de forme allongée, ce qui permet notamment d’augmenter la surface spécifique du substrat – c’est-à-dire la surface du substrat destinée à être recouverte successivement par la première électrode, la couche diélectrique ionique et la deuxième électrode – par rapport à une surface plane. Ainsi, une surface microstructurée peut présenter un rapport d’aspect plus ou moins important, ce rapport d’aspect correspondant au rapport de la dimension longitudinale sur la dimension transversale des pores ou des vias. Aussi, plus le rapport d’aspect est élevé, plus la surface spécifique du substrat est importante. Par exemple, un rapport d’aspect supérieur à 20 peut être envisagé. Le substrat peut également comprendre des composants microélectroniques. Le substrat peut être en silicium, en nitrure métallique ou en un matériau à base d’oxyde métallique tel que l’alumine, ou en tout autre matériau adapté. La structure telle que précédemment décrite peut notamment être préparée par un procédé qui comprend au moins les étapes successives suivantes : a) dépôt de la première électrode sur le substrat ; puis b) dépôt de la couche diélectrique ionique ; puis c) dépôt de la deuxième électrode ; le procédé étant caractérisé en ce que l’étape b) s’effectue par ALD selon les sous-étapes suivantes : i) formation de la première partie de la couche diélectrique ionique en répétant plusieurs fois, par exemple entre 40 et 180 fois, le premier cycle de sous-étapes i1) et i2) suivant : i1) introduction et circulation alternée de précurseurs du conducteur ionique sur la première électrode ; puis i2) introduction et circulation alternée de précurseurs du dopant sur la première électrode ; ii) formation de la deuxième partie de la couche diélectrique ionique en répétant plusieurs fois, par exemple entre 5 et 30 fois, une sous-étape consistant à introduire et faire circuler, de manière alternée, des précurseurs de l’oxyde du dopant sur la première électrode, ou formation de la deuxième partie de la couche diélectrique ionique en répétant plusieurs fois, par exemple entre 5 et 30 fois, le deuxième cycle de sous-étapes ii1) et ii2) suivant : ii1) introduction et circulation alternée des précurseurs du conducteur ionique sur la première électrode ; puis ii2) introduction et circulation alternée des précurseurs du dopant sur la première électrode. Les étapes a), b) et c) sont réalisées par la technique de dépôt par ALD sous vide (de quelques mTorr à quelques Torr ; soit entre environ 0,1 Pa et quelques centaines de Pa, par exemple 300 Pa) ce qui permet notamment d’obtenir des couches très conformables, de très haute pureté et de très faible épaisseur. L’enchainement des étapes a), b) et c), est réalisé sans rupture du vide, ce qui permet d’éviter toute formation de couches d’oxydes entre la première électrode et la couche diélectrique ionique et/ou entre la couche diélectrique ionique et la deuxième électrode, ces couches d’oxydes n’étant pas désirables dans une telle structure car elles pourraient altérer son bon fonctionnement électrique. Le principe du dépôt par ALD réside dans le fait d’introduire dans une chambre ALD au moins deux espèces réactives, dites « précurseurs », puis de les faire circuler de manière alternée sur la surface d’un matériau. Le dépôt par ALD de l’étape b) peut être mis en œuvre à une température comprise entre 200 °C et 420 °C, par exemple à 330 °C. Il permet notamment de contrôler la répartition du dopant lors de son incorporation dans la matrice de la couche diélectrique ionique, de manière à obtenir un gradient. Pour ce faire, la sous-étape i1) est, de préférence, répétée au moins 10 fois avant d’effectuer la sous-étape i2). Si les sous-étapes ii1) et ii2) sont réalisées, alors ii2) est répétée, de préférence, au moins 10 fois lors de la mise en œuvre du deuxième cycle. En fait, le nombre de répétitions du premier cycle et/ou du deuxième cycle est directement lié à l’épaisseur souhaitée de la première partie de la couche diélectrique ionique et/ou de la deuxième partie de la couche diélectrique ionique. Par exemple, pour obtenir la première partie de la couche diélectrique ionique d’une épaisseur de 9 nm, le premier cycle de la sous-étape i) est typiquement répété entre 80 et 90 fois, par exemple 88 fois, et pour obtenir une épaisseur de 1 nm pour la deuxième partie de cette même couche, le deuxième cycle de la sous-étape ii) peut être répété entre 10 et 15 fois, par exemple 12 fois. En variante par exemple, il est possible de répéter les sous-étapes i) et ii) de l’étape b) de manière cyclique pour former une alternance de premières parties et de deuxièmes parties dans la couche diélectrique ionique, une deuxième partie étant en contact avec la deuxième électrode. Par exemple, il possible de réaliser l’étape b) de manière à obtenir une première partie de la couche diélectrique ionique d’une épaisseur de 2 nm et une deuxième partie de cette même couche d’une épaisseur de 0,5 nm, puis répéter les étapes jusqu’à l’obtention d’une couche diélectrique ionique, de préférence, d’une épaisseur de 10 nm et comprenant une alternance de premières et de deuxièmes parties, étant entendue qu’une des deuxièmes parties doit être en contact de la deuxième électrode. Par ailleurs, l’introduction de chacun de ces précurseurs est suivie d’un temps, dit d’attente, avant de réaliser une purge de ceux-ci. Le temps d’attente représente le temps de résidence des précurseurs à la surface du substrat ou, le cas échant, à la surface de la couche ou de l’électrode sous-jacente. Il est directement proportionnel à la valeur du rapport d’aspect du substrat. Le temps d’attente permet de faire diffuser et faire réagir les précurseurs de façon optimale, notamment dans les structures complexes comprenant par exemple une surface microstructurée avec un rapport d’aspect élevé. Typiquement, lors des sous-étapes i1), i2), ii1) et ii2), après l’introduction et la circulation de chaque précurseur du conducteur ionique et/ou après l’introduction et la circulation de chaque précurseur du dopant, un temps d’attente d’une durée comprise entre 15 secondes et 100 secondes, de préférence entre 20 secondes et 50 secondes et, mieux encore, égale à 30 secondes, est respecté avant d’effectuer une purge. La purge peut être réalisée pendant une durée au moins égale à 40 secondes, pour éliminer les précurseurs en excès et les éventuels sous-produits non désirés, obtenus lors d’une réaction entre les précurseurs. Par ailleurs, conformément à l’invention, les précurseurs du conducteur ionique sont choisis parmi l’un des couples de précurseurs suivants : de l’hexaméthyldisilazane de lithium (noté LiHMDS) couplé avec du phosphoramidate de diétyle (noté DEPA), du tert-butylate de lithium (noté LiOtBu) couplé avec le phosphoramidate de diétyle et le tert-butylate de lithium couplé avec du phosphite de triméthyle (noté TMPO) et/ou les précurseurs du dopant ou les précurseurs de l’oxyde du dopant sont choisis parmi l’un des couples de précurseurs suivants : du tris(diméthylamino)silane (noté 3DMAS) couplé avec de l’ozone (noté O 3 ) ou de l’eau, du bis(diméthylamino)diméthylsilane (noté BDEAS) couplé avec de l’ozone ou de l’eau. En fait, les précurseurs du conducteur ionique et du dopant ou, le cas échéant de l’oxyde du dopant, sont choisis en fonction de la nature souhaitée de la couche diélectrique ionique et du dopant. Les couples de précurseurs ci-dessus mentionnés permettent par exemple d’obtenir la première partie de la couche diélectrique ionique en oxynitrure de phosphore de lithium dopée en silicium (plus simplement noté LiSiPON) et la deuxième partie de cette même couche en oxyde de silicium (SiO 2 ). Alternativement, du triméthylaluminium (noté TMA) peut être utilisé comme précurseur du dopant couplé avec de l’eau dé-ionisée permettant d’obtenir la deuxième partie de la couche diélectrique ionique en un oxyde d’aluminium et, plus particulièrement ici en alumine. Une autre alternative peut être mise en œuvre en utilisant comme précurseurs du LiOtBu couplé avec de l’orthosilicate de tétraéthyle (noté TEOS), auquel cas la couche diélectrique ionique est en métasilicate de lithium. Une autre alternative peut encore être lorsque le conducteur ionique est choisi de manière à apporter des cations de magnésium. Dans ce cas, en utilisant comme précurseurs du bis(méthylcyclopentadiènyl)magnésium (noté Mg(EtCp) 2 ) couplé avec du tris(diméthylamino)phosphine (noté TDMAP), de l’eau et de l’oxygène, une couche diélectrique ionique du type phosphate de magnésium peut être obtenue. En mettant ainsi en œuvre l’étape b) du procédé de l’invention, la couche diélectrique ionique est obtenue, d’un point de vue macroscopique, en une seule étape et comprend, d’un point de vue microscopique, deux parties distinctes dont la deuxième partie – en contact avec la deuxième électrode – est riche en dopant, contrairement à la première partie qui, elle, est riche en conducteur ionique. De préférence, les sous-étapes de l’étape b) se font à la même température. D’autre part, les étapes a) et c) du procédé sont typiquement mises en œuvre par un dépôt par ALD et, de préférence, à une température comprise entre 200 °C et 450 °C, par exemple égale à 400 °C, tout en respectant le même temps d’attente et de purge que ceux fixés à l’étape b). De plus, les étapes a) et c) sont préférentiellement réalisées en déposant par ALD un halogénure métallique et/ou un organométallique, l’halogénure métallique comprenant de préférence du chlore, de l’iode ou du brome. Lors des étapes a) et c) l’halogénure métallique et/ou l’organométallique sont généralement couplé avec de l’ammoniac. Dans le cadre de l’invention, l’halogénure est généralement préféré à l’organométallique notamment parce qu’il présente une grande stabilité thermique, une pression de vapeur saturante élevée et une grande réactivité. Plus particulièrement, l’halogénure métallique peut être choisi parmi le tétrachlorure de titane, l’iodure de titane et le tétrabromure de titane, préférence étant toutefois donnée au tétrachlorure de titane (TiCl 4 ). En fait, l’halogénure et/ou l’organométallique sont choisis en fonction de la nature souhaitée de la première et de la deuxième électrode. Par exemple en mettant en œuvre les étapes a) et c) avec du tétrachlorure de titane couplé avec de l’ammoniac, alors une électrode en nitrure de titane est obtenue. Il est à noter que la deuxième électrode peut comprendre une seule couche ou une multitude de couches dont la nature et la technique de dépôt peuvent différer de la première électrode. Alternativement au dépôt par ALD, les étapes a), b) et c) peuvent également être mises en œuvre par un procédé ALD assisté par plasma (aussi dit PEALD pour « Plasma Enhanced Atomic Layer Deposition »), par un procédé ALD spatiale (aussi dit SALD pour « Spatial Atomic Layer Deposition ») ou encore par un procédé ALD à pression atmosphérique. D’autres alternatives peuvent être mises en œuvre, en particulier pour les étapes a) et c), telles que des techniques de dépôt adaptées aux couches minces, comme le dépôt physique en phase vapeur (ou PVD pour « Physical Vapour Deposition ») ou encore comme le dépôt chimique en phase vapeur (ou CVD pour « Chemical Vapor Deposition »). L’homme du métier sait parfaitement choisir le procédé de dépôt le plus adapté, notamment en fonction de la surface du substrat utilisée (plane ou microstructurée). L’invention a-t-elle aussi pour objet une couche diélectrique ionique comprenant : - une première partie comprenant une matrice à base d’un conducteur ionique dans laquelle un dopant est incorporé ; - une deuxième partie comprenant un oxyde du dopant ou comprenant la matrice à base du conducteur ionique dans laquelle est incorporé le dopant ; la teneur atomique en dopant de la deuxième partie de la couche diélectrique ionique étant supérieure à la teneur atomique en dopant de la première partie de la couche diélectrique ionique. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront du complément de description qui suit. Il va de soi que ce complément de description n’est donné qu’à titre d’illustration de l’objet de l’invention et ne doit en aucun cas être interprété comme une limitation de cet objet. Brève description des figures représente un substrat 1 ayant une surface plane recouverte par une première électrode 2, une couche diélectrique 3 comprenant une première partie 31 et une deuxième partie 32 et une deuxième électrode 4 selon un premier mode de réalisation particulier de l’invention. représente un substrat 1 ayant une surface microstructurée recouverte par une première électrode 2 selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention. représente les étapes d’une synthèse de dépôt d’une couche diélectrique ionique comprenant une première partie et une deuxième partie, selon un mode de réalisation particulier de l’invention. représente une structure comprenant le substrat 1 dont sa surface est recouverte par un empilement comprenant la première électrode 2 et une couche diélectrique ionique 3, selon un autre mode de réalisation particulier (pour des raisons de lisibilité, le détail de la couche diélectrique ionique n’est pas représenté sur cette figure). est un agrandissement d’une partie de la ; elle représente une structure comprenant le substrat 1 dont sa surface est recouverte par un empilement comprenant la première électrode 2, la couche diélectrique ionique 3 comprenant une première partie 31 et une deuxième partie 32. représente une structure S1 de type MIM comprenant le substrat 1 dont sa surface est recouverte par un empilement comprenant la première électrode 2, la couche diélectrique ionique 3 et une deuxième électrode 4, selon un autre mode de réalisation particulier (pour des raisons de lisibilité, le détail de la couche diélectrique ionique n’est pas représenté sur cette figure). représente les étapes d’une synthèse de dépôt d’une couche diélectrique ionique comprenant une première partie et une deuxième partie, selon un autre mode de réalisation particulier de l’invention. Il est à noter que les figures décrites ci-dessus sont des représentations schématiques dont les dimensions et proportions relatives du substrat 1, de la première électrode 2, de la couche diélectrique ionique 3 et de la deuxième électrode 4 ne sont pas représentatives de celles susceptibles d’être présentées en situation réelle et ce, pour des questions de lisibilité. E xposé détaillé de modes de réalisation particuliers Dans les différents exemples qui vont suivre, le substrat est un substrat microstructuré. Cependant, comme représenté sur la , le procédé de fabrication de la structure MIM pourrait être appliqué à un substrat 1 ayant une surface plane. Les différents éléments (première électrode 2, couche diélectrique ionique 3 comprenant une première partie 31 et une deuxième partie 32, deuxième électrode 4) sont alors déposés successivement sur le substrat 1. Exemple 1 : fabrication d’une premi è re structure S1 1.1– Dépôt de la première électrode : Un substrat 1 est placé dans une chambre ALD sous vide dédiée aux dépôts d’électrodes. Le substrat 1 est en silicium avec une isolation électrique en oxyde de silicium. Il présente une surface microstructurée de manière à lui conférer un rapport d’aspect supérieur à 20 ( ). Un dépôt par ALD est mis en œuvre à une température de 400 °C en réalisant le cycle d’étapes suivantes : - injection de TiCl 4 pendant une durée d’injection égale à 2 secondes ; - circulation du TiCl 4 sur la surface du substrat 1, en respectant un temps d’attente égal à 30 s ; - purge pendant 40 secondes du TiCl 4 en excès ; puis - injection d’ammoniac (NH 3 ) ; - circulation du NH 3 sur la surface du substrat 1 ; - purge du NH 3 en excès ainsi que des éventuels sous-produits obtenus lors d’une réaction entre le TiCl 4 et le NH 3 . La durée d’injection, le temps d’attente et de purge du NH 3 sont les mêmes que ceux appliqués pour le TiCl 4. Le cycle ci-dessus est répété 200 fois. Ainsi, la première électrode 2 en TiN, d’une épaisseur de 10 nm, est déposée de manière homogène sur toute la surface spécifique du substrat 1, comme illustré sur la . 1.2– Dépôt de la couche diélectrique ionique : L‘ensemble formé par le substrat 1 et la première électrode 2 en TiN, obtenu au point 1.1 ci-avant, est déplacé vers une deuxième chambre ALD sous-vide, dédiée cette fois-ci aux dépôts de couches diélectriques ioniques. Le déplacement est réalisé sans passage à l’air – c’est-à-dire que l’ensemble reste sous vide – pour éviter toute formation de couche d’oxyde additionnelle sur la surface de l’électrode 2 en TiN. Un dépôt par ALD est réalisé à 330 °C selon les étapes telles qu’illustrées à la , et qui correspondent à : i) la formation de la première partie 31 de la couche diélectrique ionique 3 en répétant 88 fois le cycle des sous-étapes i1) et i2) suivant : i1) introduction et circulation alternée de LiHMDS et de DEPA sur la surface de la première électrode 2 en TiN ; cette sous-étape est répétée 10 fois ; i2) introduction et circulation alternée de 3DMAS et de O 3 sur la surface de la première électrode 2 en TiN ; ii) la formation de la deuxième partie 32 de la couche diélectrique ionique 3 en répétant 12 fois une introduction et une circulation alternée de 3DMAS et de O 3 sur la surface de la première électrode 2 en TiN . Après chaque introduction et circulation des composés de LiHMDS, DEPA, 3DMAS et de O 3 , une purge de chacun de ces composés est mise en œuvre. La durée d’injection, le temps d’attente et de purge sont les mêmes pour chacun de ces composés et sont respectivement de 2 s, 30 s et 40 s. Ainsi, la couche diélectrique ionique 3 en LiSiPON est déposée de manière homogène sur la surface de la première électrode 2 en TiN, comme illustré sur la . La couche 3 en LiSiPON ainsi obtenue présente une conductivité ionique de l’ordre de 10 -5 S/cm, une épaisseur totale de 10 nm et comprend, comme illustré sur la : - une première partie 31 en LiSiPON ayant une épaisseur de 9 nm et comprenant une teneur atomique en silicium égale à 10 % par rapport au nombre total d’atomes du lithium ; et - une deuxième partie 32 en SiO 2 ayant une épaisseur de 1 nm et caractérisée par une très forte teneur en silicium. 1.3– Dépôt de la deuxième électrode : L‘ensemble formé par le substrat 1, la première électrode 2 en TiN et la couche diélectrique ionique 3 en LiSiPON obtenu au point 1.2 ci-avant, est déplacé vers une troisième chambre ALD sous vide, dédiée aux dépôts d’électrodes. Le déplacement de la deuxième vers la troisième chambre ALD est là aussi réalisé sans passage à l’air, pour éviter toute formation de couches d’oxyde sur la surface de la couche diélectrique ionique 3 en LiSiPON. Une deuxième électrode 4 en TiN est déposée de façon homogène sur la surface de la couche diélectrique ionique 3 en LiSiPON, obtenue au point 1.2 ci-avant, en mettant en œuvre le même cycle d’étapes que celui décrit au point 1.1. La deuxième électrode 4 en TiN ainsi déposée a une épaisseur de 10 nm. Une structure S1 de type MIM est alors obtenue et est représentée à la . Exemple 2 : fabrication d’une deuxième structure Dans cet exemple, le substrat utilisé est en silicium avec une isolation électrique en oxyde de silicium et présente une surface microstructurée similaire à la surface du substrat 1 utilisé dans l’exemple précédent. Par ailleurs, dans cet exemple le dépôt de la première électrode 2 et le dépôt de la deuxième électrode 4 sont réalisés de la même façon que dans l’exemple 1. Seule l’étape du dépôt de la couche diélectrique ionique est différente. Là aussi, un dépôt par ALD, à une température de 330 °C, est réalisé mais cette fois-ci en effectuant les étapes représentées à la , qui correspondent à : i) la formation de la première partie de la couche diélectrique ionique en répétant 88 fois le cycle des sous-étapes i1) et i2) suivant : i1) introduction et circulation alternée de LiHMDS et de DEPA sur la surface de la première électrode 2 en TiN ; cette sous-étape est répétée 10 fois ; i2) introduction et circulation alternée de 3DMAS et de O 3 sur la surface de la première électrode 2 en TiN ; et ii) la formation de la deuxième partie de la couche diélectrique ionique en répétant 12 fois le cycle des sous-étapes ii1) et ii2) suivant : ii1) introduction et circulation alternée de LiHMDS et de DEPA sur la surface de la première électrode 2 en TiN ; i2) introduction et circulation alternée de 3DMAS et de O 3 sur la surface de la première électrode 2 en TiN ; cette sous-étape est répétée 10 fois. Là encore, après chaque introduction et circulation des composés de LiHMDS, DEPA, 3DMAS et de O 3 , une purge de chacun de ces composés est mise en œuvre. La durée d’injection, le temps d’attente et de purge sont les mêmes pour chacun de ces composés et sont respectivement de 2 s, 30 s et 40 s. La couche diélectrique ionique de LiSiPON ainsi déposée sur la surface de la première électrode 2 en TiN, présente une conductivité ionique de l’ordre de 10 - 6 S/cm, une épaisseur totale de 10 nm et comprend : - une première partie en LiSiPON ayant une épaisseur de 9 nm et comprenant une teneur atomique en silicium égale à 10 % par rapport au nombre total d’atomes du lithium ; et - une deuxième partie également en LiSiPON ayant une épaisseur de 1 nm et comprenant une teneur atomique en silicium égale 90 % par rapport au nombre total d’atomes du lithium. Structure comprenant un substrat (1) recouvert successivement par une première électrode (2), une couche diélectrique ionique (3) et une deuxième électrode (4), caractérisée en ce que la couche diélectrique ionique comprend : - une première partie (31), en contact avec la première électrode (2), comprenant une matrice à base d’un conducteur ionique dans laquelle un dopant est incorporé ; - une deuxième partie (32), en contact avec la deuxième électrode (4), comprenant un oxyde du dopant ou comprenant la matrice à base du conducteur ionique dans laquelle est incorporé le dopant ; la teneur atomique en dopant de la deuxième partie (32) de la couche diélectrique ionique (3) étant supérieure à la teneur atomique en dopant de la première partie (31) de la couche diélectrique ionique (3). Structure selon la revendication 1, dans laquelle la deuxième partie (32) de la couche diélectrique ionique (3) présente une teneur atomique en dopant allant de 50 % à 97 %, de préférence allant de 90 % à 97 % et dans laquelle la première partie (31) présente une teneur atomique en dopant allant de 3 % à 50 %, de préférence allant de 3 % à 10 %. Structure selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle la couche diélectrique ionique (3) a une épaisseur totale comprise entre 3 nm et 100 nm, de préférence entre 5 nm et 20 nm et, mieux encore, égale à 10 nm. Structure selon la revendication 3, dans laquelle la deuxième partie (32) de la couche diélectrique ionique (3) représente de 5 % à 20 % de l’épaisseur totale de la couche diélectrique ionique (3) et, mieux encore, de 5 % à 10 %. Structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le dopant de la couche diélectrique ionique (3) est choisi parmi le silicium, l’aluminium, le titane, le tantale, le zirconium et le lanthane, préférence étant donnée au silicium. Structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la matrice de la couche diélectrique ionique (3) est en un matériau choisi parmi l’oxynitrure de phosphore de lithium, le métasilicate de lithium et le phosphate de magnésium, préférence étant donnée à l’oxynitrure de phosphore de lithium. Structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la couche diélectrique ionique (3) a une conductivité ionique au moins égale à 10 -6 S.cm -1 , de préférence au moins égale à 10 -5 S.cm -1 . Structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle la première électrode (2) et la deuxième électrode (4), identiques ou différentes, sont en un métal tel que le titane, le platine, le tungstène, le ruthénium, ou le molybdène ou en un nitrure métallique tel que le nitrure de titane, le nitrure de tantale, le nitrure de tungstène ou le nitrure de molybdène, préférence étant donnée au nitrure de titane. Structure selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle le substrat (1) présente une surface plane ou microstructurée. Procédé de fabrication d’une structure telle que définie selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant au moins les étapes successives suivantes : a) dépôt de la première électrode (2) sur le substrat (1) ; puis b) dépôt de la couche diélectrique ionique (3) ; puis c) dépôt de la deuxième électrode (4) ; le procédé étant caractérisé en ce que l’étape b) s’effectue par ALD selon les sous-étapes suivantes : i) formation de la première partie (31) de la couche diélectrique ionique (3) en répétant plusieurs fois, par exemple entre 40 et 180 fois, le premier cycle de sous-étapes i1) et i2) suivant : i1) introduction et circulation alternée de précurseurs du conducteur ionique sur la première électrode (2) ; puis i2) introduction et circulation alternée de précurseurs du dopant sur la première électrode (2) ; ii) formation de la deuxième partie (32) de la couche diélectrique ionique (3) en répétant plusieurs fois, par exemple entre 5 et 30 fois, une sous-étape consistant à introduire et faire circuler de manière alternée des précurseurs de l’oxyde du dopant sur la première électrode (2), ou formation de la deuxième partie (32) de la couche diélectrique ionique (3) en répétant plusieurs fois, par exemple entre 5 et 30 fois, le deuxième cycle de sous-étapes ii1) et ii2) suivant : ii1) introduction et circulation alternée des précurseurs du conducteur ionique sur la première électrode (2) ; puis ii2) introduction et circulation alternée des précurseurs du dopant sur la première électrode (2). Procédé selon la revendication 10, dans lequel la sous-étape i1) est répétée au moins 10 fois avant d’effectuer la sous-étape i2) et dans lequel, si les sous-étapes ii1) et ii2) sont réalisées, alors ii2) est répétée au moins 10 fois lors de la mise en œuvre du deuxième cycle. Procédé selon la revendication 10 ou la revendication 11, dans lequel lors des sous-étapes i1), i2), ii1) et ii2), après l’introduction et la circulation de chaque précurseur du conducteur ionique ou après l’introduction et la circulation de chaque précurseur du dopant, un temps d’attente d’une durée comprise entre 15 secondes et 100 secondes, de préférence entre 20 secondes et 50 secondes et, mieux encore, égale à 30 secondes, est respecté avant d’effectuer une purge. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 à 12, dans lequel les précurseurs du conducteur ionique sont choisis parmi l’un des couples de précurseurs suivants : de l’hexaméthyldisilazane de lithium couplé avec du phosphoramidate de diétyle, du tert-butylate de lithium couplé avec le phosphoramidate de diétyle et le tert-butylate de lithium couplé avec du phosphite de triméthyle et/ou dans lequel les précurseurs du dopant ou les précurseurs de l’oxyde du dopant sont choisis parmi l’un des couples de précurseurs suivants : du tris(diméthylamino)silane couplé avec de l’ozone ou de l’eau, du bis(diméthylamino)diméthylsilane couplé avec de l’ozone ou de l’eau. Procédé selon l’une quelconque des revendications 10 à 13, dans lequel les étapes a) et c) sont réalisées en déposant par ALD un halogénure métallique et/ou un organométallique, l’halogénure métallique comprenant de préférence du chlore, de l’iode ou du brome. Procédé selon la revendication 14, dans lequel l’halogénure métallique est choisi parmi le tétrachlorure de titane, l’iodure de titane et le tétrabromure de titane, préférence étant donnée au tétrachlorure de titane. Couche diélectrique ionique (3) comprenant : - une première partie (31) comprenant une matrice à base d’un conducteur ionique dans laquelle un dopant est incorporé ; - une deuxième partie (32) comprenant un oxyde du dopant ou comprenant la matrice à base du conducteur ionique dans laquelle est incorporé le dopant ; la teneur atomique en dopant de la deuxième partie (32) de la couche diélectrique ionique (3) étant supérieure à la teneur atomique en dopant de la première partie (31) de la couche diélectrique ionique (3).