Brevet FR3163488A1 — publié le 20251219

L’invention concerne un substrat photonique (1) comprenant un support (5) présentant une première face et une seconde face, opposée à la première, une couche de piégeage de charges électriques (4) disposée sur la première face du support (5), une couche diélectrique (3;3a,3b) sur et en contact avec la couche de piégeage de charges électriques et une couche électro-optique (2) formée d’un matériau monocristallin de qualité optique, la couche électro-optique (2) étant disposée sur et en contact avec la couche diélectrique (3;3a,3b). L’invention concerne également l’utilisation d’un tel substrat photonique pour former un dispositif de modulation optique et le dispositif de modulation optique qui en découle. Figure 1 Substrat photonique et utilisation d’un tel substrat dans un dispositif de modulation optique DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne un substrat photonique, c’est-à-dire un substrat pouvant servir à la fabrication de composants photoniques et recevoir ces composants. Ce substrat trouve une application particulière pour former un dispositif de modulation optique. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Les transmetteurs optiques sont des dispositifs qui convertissent les flux de bits numériques du domaine électrique au domaine optique, à des débits allant de quelques dizaines de gigabits par seconde (Gbps) à des centaines de Gbps, typiquement entre 200 Gbps et 400 Gbps pour les transmetteurs de hautes performances. Un tel transmetteur comprend usuellement une source laser à ondes continues et un modulateur optique qui code le flux binaire en un rayonnement lumineux dont la phase ou l’intensité est modulée. Il est connu de l’état de la technique, pour préparer un tel modulateur optique, d’utiliser un substrat photonique en couche mince, constituée d’une couche de niobate de lithium reportée sur un support par l’intermédiaire d’une couche diélectrique. Ces modulateurs sont parfois désignés comme des modulateurs à couche mince (« thin film modulator » selon l’expression anglo-saxonne du domaine). Des guides d'ondes optiques et des électrodes sont formées sur et dans la couche de niobate de lithium, afin de guider le rayonnement lumineux et le moduler en exploitant l'effet Pockels. On pourra se référer, pour une introduction aux substrats photoniques en couche mince, au document de Martin F. Volk et al, "Low loss ridge waveguides in lithium niobate thin films by optical grade diamond blade dicing," Opt. Express 24, 1386-1391 (2016). Pour la plupart des applications envisagées, les transmetteurs optiques présentent des exigences strictes de performances. Les modulateurs se doivent de fonctionner à très haute vitesse (typiquement une largeur de bande électro-optique >67 GHz), être linéaires et économes en énergie. Ceci est rappelé dans le document de Prashanta Kharel, et al "Breaking voltage–bandwidth limits in integrated lithium niobate modulators using micro-structured electrodes," Optica 8, 357-363 (2021). Ces exigences de performance imposent des caractéristiques strictes au substrat photonique utilisé pour former les modulateurs, tant au niveau optique (faible perte de propagation, faible variabilité du dispositif) qu’au niveau électrique (pertes de transmission sur la bande passante ciblée). Les pertes de transmission doivent être aussi faibles et égalisées en fréquence que possible pour que le modulateur soit rapide, linéaire et économe en énergie. Le document de Gengxin Chen, et al “High performance thin-film lithium niobate modulator on a silicon substrate using periodic capacitively loaded traveling-wave electrode”. APL Photonics 1 February 2022, propose de réduire les pertes de transmission dans le substrat photonique en couche mince en aménageant des cavités dans le support en silicium, sous la couche diélectrique et la couche mince de niobate de lithium. OBJET DE L’INVENTION Un but de l’invention est de proposer une alternative aux solutions de l’état de la technique. Plus précisément, un but de l’invention est de proposer un substrat photonique pour dispositif de modulation optique, apte à limiter les pertes de transmission dans ce dispositif. Un autre but de l’invention est de proposer un modulateur optique à couche mince formé sur le substrat photonique de l’invention et tirant profit de ses caractéristiques. BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION En vue de la réalisation de l’un de ces buts, l’objet de l’invention propose un substrat photonique comprenant : un support présentant une première face et une seconde face, opposée à la première; une couche de piégeage de charges électriques disposée sur la première face du support ; une couche diélectrique sur et en contact avec la couche de piégeage de charges électriques ; une couche électro-optique formée d’un matériau monocristallin de qualité optique, la couche électro-optique étant disposée sur et en contact avec la couche diélectrique. Selon d’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives de l’invention, prises seules ou selon toute combinaison techniquement réalisable : la couche électro-optique présente un coefficient d’absorption inférieur à 10^-3 dans la bande spectrale comprise entre 0,7 micromètre et 1,6 micromètre, de préférence inferieur à 10^-2 ; la couche électro-optique est en niobate de lithium, et elle peut présenter une coupe cristalline X ; la couche électro-optique présente une épaisseur comprise entre 300nm et 600nm ; la couche électro-optique présente une face libre dont la rugosité est inférieure à 0,5 nm en valeur quadratique moyenne mesurée sur un champ de 10 micromètres sur 10 micromètres ; la couche électro-optique présente une unité variabilité d’épaisseur inférieure à 50 nm sur toute son étendue ; la couche diélectrique comprend ou est constituée d’une première couche diélectrique en oxyde de silicium présentant un coefficient d’absorption inférieur à 10^-3 dans la bande spectrale comprise entre 0,7 micron et 1,6 micron. la couche diélectrique comprend une deuxième couche diélectrique, disposée entre la première couche diélectrique et la couche de piégeage de charges électriques, la deuxième couche diélectrique comprenant de l’azote ; la couche diélectrique présente une épaisseur comprise entre 2 microns et 10 microns, préférablement entre 2 microns et 5 microns. la couche de piégeage de charges électriques est constituée de silicium polycristallin ; le substrat photonique comprend une couche complémentaire polycristalline disposée sur et en contact avec la seconde face du support ; la couche de piégeage de charges électriques est constituée d’un oxyde riche en silicium comportant une concentration atomique de silicium comprise entre 50% et 99,9%, de préférence dans une concentration atomique de silicium comprise entre 70% et 90% et d’oxygène dans une concentration atomique comprise entre 10% et 30%. la couche de piégeage de charges électriques comprend également de l’azote dans une concentration atomique comprise entre 8% et 45% ; la couche de piégeage de charges électriques présente une épaisseur comprise entre 10 nm et 30 micromètres, préférentiellement entre 50 nm et 5 micromètres ; le support (5) est en silicium monocristallin ;. le support présente une résistivité électrique supérieure à 750 Ohm.cm, préférentiellement supérieure à 2000 Ohm.cm ; le substrat photonique comprend une couche de compensation disposée du côté de la seconde face du support ; le substrat photonique se présente sous la forme d’une plaquette circulaire dont le diamètre est compris entre 100 mm et 200 mm, par exemple de 150 mm. Selon un autre aspect, l’invention propose d’utiliser le substrat photonique qui vient d’être présenté pour former un dispositif de modulation optique en couche mince. Selon un autre aspect encore, ce dispositif de modulation optique en couche mince comprend : un support présentant une première face et une seconde face, opposée à la première; une couche de piégeage de charges électriques disposée sur la première face du support ; une couche diélectrique sur et en contact avec la couche de piégeage de charges électriques ; au moins un guide d’onde défini dans une couche électro-optique formée d’un matériau monocristallin de qualité optique, le au moins un guide d’onde étant disposée sur et en contact avec la couche diélectrique et étant associé à des électrodes de modulation. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence à l’unique figure annexée sur laquelle : FIG. 1 FIG. 2 FIG. 3 Les figures 1,2 et 3 représentent des modes de mise en œuvre d’un substrat photonique conforme à l’invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION Par souci de simplification de la description à venir, les mêmes références sont utilisées pour des éléments identiques ou assurant la même fonction dans les différents modes de mise en œuvre de l'invention ou dans l'exposé de l'état de la technique. Les figures 1, 2 et 3 représentent plusieurs modes de réalisation d’un substrat photonique 1 qui fait l’objet de la présente description. Le substrat photonique 1 se présente avantageusement sous la forme d’une plaquette circulaire, dont le diamètre est normé pour pouvoir être manipulé par des équipements standard de l’industrie du semi-conducteur. Ce diamètre est typiquement compris entre 100 mm et 200 mm. Toutefois, la forme et la dimension du substrat 1 ne forment nullement une limitation, et cette forme et cette dimension peuvent être choisies librement. Quelles que soient la forme et la dimension adoptées par le substrat photonique 1, celui-ci comprend d’une manière très générale un support 5, une couche de piégeage de charges électriques 4 (plus simplement désignée « couche de piégeage » dans la suite de cette description) disposée sur une première face du support 5, une couche diélectrique 3 sur et en contact avec la couche de piégeage 4 et une couche électro-optique 2 disposée sur et en contact avec la couche diélectrique 3. La couche électro-optique 2 est constituée d’un matériau apte à développer des effets électro-optiques, c’est-à-dire à faire varier une au moins de ses propriétés optiques lorsqu’il est soumis à une grandeur électrique variable, par exemple un champ électrique variable. Il peut s’agir par exemple de l’effet Pockels. Le matériau constituant la couche électro-optique 2 peut être un matériau ferroélectrique, tel que le niobate de lithium ou le titanate de baryum, voire même du tantalate de lithium. Dans tous les cas, il est formé d’un matériau monocristallin de qualité optique et peut présenter une épaisseur comprise entre 300 nm et 600 nm pour permettre d’y définir des guides d’ondes, par exemple des ceux d’un modulateur optique. Par « qualité optique » d’une couche, on signifie dans le cadre de la présente demande que le coefficient d’absorption de cette couche est inférieur à 10^-3 dans la bande spectrale comprise entre 0,7 micromètre et 1,6 micromètre. De préférence, ce coefficient d’absorption est inférieur à 10^-2 dans cette bande spectrale. Ainsi, lorsque la couche électro-optique est en niobate de lithium monocristallin, elle présente avantageusement une coupe cristalline X, bien qu’il ne soit pas exclu qu’elle puisse présenter une autre coupe cristalline, par exemple Z ou Y. Pour assurer la bonne propagation du mode optique, et limiter l’absorption excessive de ce mode, la couche électro-optique 2 présente une face libre (la face qui n’est pas en contact avec la couche diélectrique 3) dont la rugosité est inférieure à 0,5 nm en valeur quadratique moyenne mesurée sur un champ de 10 micromètres sur 10 micromètres. Elle présente également avantageusement une unité variabilité d’épaisseur inférieure à 50 nm sur toute son étendue. Son interface avec la couche diélectrique 3 doit être exempte, dans toute la mesure du possible, de défauts tels que des particules, des contaminants (notamment de métaux), de décollements locaux avec la couche diélectrique (« voids » selon la terminologie anglo-saxonne). La couche diélectrique 3 est également de qualité optique et présente donc un coefficient d’absorption inférieur à 10^-3, préférentiellement inférieur à 10^-2, dans la bande spectrale comprise entre 0,7 micron et 1,6 micron. Il s’agit avantageusement d’un oxyde de silicium qui présente un indice de réfraction compris entre 1,4 et 1,5 dans la gamme spectrale considérée, ce qui offre un contraste important avec l’indice de réfraction de la couche électro-optique 2 (entre 2,18 et 2,25 lorsque celle-ci est en niobate de lithium) permettant de confiner dans cette couche le mode optique. Cet oxyde peut être formé, au moins en partie, à l’aide d’une technique LPCVD (acronyme de l’expression anglo-saxonne « Low Pressure Chemical Vapor Deposition » ou dépôt chimique en phase vapeur à pression sous atmosphérique) ou PECVD (acronyme de l’expression anglo-saxonne « Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition » ou dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma). Ce dépôt peut être complété par un recuit afin d’améliorer les propriétés d’absorption de cette couche et assurer sa qualité optique, comme cela sera détaillé dans un passage ultérieur de cette description. La couche diélectrique 3 présente une épaisseur suffisante pour éloigner la couche électro-optique 2 du support 5, et limiter les couplages électromagnétiques. Cette épaisseur peut ainsi être comprise entre 2 microns et 10 microns, préférablement entre 2 microns et 5 microns pour faciliter la fabrication du substrat photonique 1. Dans certains modes de mise en œuvre, illustrés sur les figures 2 et 3, on peut prévoir de former une couche de compensation 3’, du côté de la seconde face du support 5. On sait que lorsqu’une couche diélectrique est formée relativement épaisse sur une face d’un support, supérieure par exemple à 3 ou à 5 microns, cette épaisseur peut engendrer une déformation notable du support du fait des contraintes imparties par la couche diélectrique. La couche de compensation 3’ peut contribuer à maintenir la planéité du substrat photonique, dans une telle situation de couche diélectrique 3 relativement épaisse. La couche de compensation 3’ peut être de nature diélectrique, par exemple de même nature que celle de la couche diélectrique 3 ou d’une nature diélectrique différente, mais cela n’est pas nécessairement le cas et d’une manière générale cette couche peut être formée de tout matériau apportant des contraintes au support 5 visant à compenser celles apportées par la couche diélectrique 3. Dans le mode de mise en œuvre de la FIG. 1 , la couche diélectrique 3 est constituée d’une unique couche en oxyde de silicium dont les propriétés sont celles qui viennent d’être mentionnées. Ce mode de mise en œuvre ne comprend pas de couche de compensation 3’. Dans le mode de mise en œuvre de la FIG. 3 , la couche diélectrique est constituée d’une première couche diélectrique 3a en oxyde de silicium, présentant les mêmes propriétés que celle de l’unique couche diélectrique 3 du mode de mise en œuvre de la FIG. 1 , et d’une seconde couche diélectrique 3b. Cette seconde couche diélectrique 3b forme une barrière à la diffusion de certaines espèces électriquement conductrices présentes dans la couche électro-optique 2, par exemple du lithium lorsque cette couche 2 est en niobate de lithium. On évite ainsi que ces espèces ne migrent vers la couche de piégeage 4 et/ou vers le support 5, ce qui affecterait les propriétés électriques (notamment radiofréquence) de cette couche 4 et de ce support 5, et donc du substrat photonique 1 dans son ensemble. Cette seconde couche diélectrique 3b est particulièrement utile lorsque la couche de piégeage 4 est en silicium polycristallin, et susceptible d’accueillir des espèces électriquement conductrices. La seconde couche diélectrique 3b peut ainsi comprendre de l’azote et être formée, par exemple de nitrure de silicium ou d’oxynitrure de silicium. De préférence, elle présente une épaisseur relativement faible, plus réduite que celle de la première couche diélectrique 3a, afin de limiter son impact optique. Le substrat photonique 1 comprend également un support 5 sur lequel repose la couche de piégeage 4, qui sera présentée dans une section ultérieure de cette description. Le support 5 assure la tenue mécanique des couches, relativement minces, formant le substrat photonique 1, et présente à cet effet une épaisseur de plusieurs centaines de microns. Préférentiellement, pour contribuer aux performances radiofréquence du substrat photonique 1, le support 5 présente une résistivité élevée, supérieure à 750 ohms centimètres, et plus préférentiellement encore, supérieure à 2000 ohms centimètres. On limite de la sorte la densité des charges, trous ou électrons, qui sont susceptibles de s’y déplacer. Pour des raisons de disponibilité et de coût, le support 5 est préférentiellement en silicium monocristallin. Il peut s'agir par exemple et à titre d’illustration uniquement d'un substrat de silicium CZ à faible teneur en oxygène interstitiel comprise entre 6 et 10 ppm, ou d’un substrat de silicium FZ qui présente notamment une teneur en oxygène interstitiel naturellement très faible. Il peut également s'agir d'un substrat de silicium CZ présentant une quantité élevée d'oxygène interstitiel (désigné par l'expression « High Oi ») supérieure à 26 ppm. Pour suivant la description des modes de mise en œuvre illustrés sur les figures 1, 2 et 3, et selon un aspect important, le substrat photonique 1 qui fait l’objet de la présente description comprend une couche de piégeage de charges électriques 4, disposée entre la couche diélectrique 3 et le support 5, du côté de la première face du support 5. Cette couche de piégeage 4, limite le mouvement des charges sous l’effet des champs électromagnétiques produits par les électrodes du dispositif de modulation, lorsque celui-ci fonctionne à très haute fréquence. On réduit de la sorte, en limitant le couplage électrique entre les électrodes du modulateur et le support 5, les pertes électriques et la linéarité du dispositif de modulation. C’est notamment le cas pour lorsque les signaux électriques présentent une fréquence inférieure à 10 GHz ou supérieure à 50 GHz. La couche de piégeage 4 peut être de nature très variée. D'une manière générale, il s'agit d'une couche non monocristalline présentant des défauts structurels tels que des dislocations, des joints de grains, des zones amorphes, des interstices, des inclusions, des pores… Ces défauts structurels forment des pièges pour les charges susceptibles de circuler dans le matériau, par exemple au niveau de liaisons chimiques non complètes ou pendantes. On prévient ainsi la conduction dans cette couche 4 qui présente en conséquence une résistivité élevée. D’une manière générale, la couche de piégeage 4 peut présenter une épaisseur comprise entre 10 nm et 30 micromètres, préférentiellement entre 50 nm et 5 micromètres. Selon une approche possible, et pour des raisons de simplicité de mise en œuvre, la couche de piégeage 4 est formée d'une couche de silicium polycristallin. Cette couche peut être formée par dépôt sur la première face du support 5. Dans ce cas, et afin de chercher à préserver la qualité polycristalline de cette couche au cours des traitements thermiques que peut subir le substrat photonique 1, on peut avantageusement prévoir une couche amorphe, en dioxyde de silicium par exemple, sur le support 5 avant le dépôt de la couche de piégeage 4. Dans ce cas également, et comme cela est illustré sur la FIG. 3 , le dépôt de la couche de piégeage sur la première face du support peut conduire à former une couche complémentaire polycristalline 4’ sur la seconde face du support 5. Cette couche complémentaire polycristalline 4’ présente les mêmes caractéristiques (ou pour le moins des caractéristiques similaires) à celle de la couche de piégeage 4, notamment en termes d’épaisseur, de taille et de densité de grains…. On peut alternativement former la couche de piégeage 4 par une implantation d’espèce relativement lourde, tel que de l’argon, dans une épaisseur superficielle du support 5, du côté de sa première face, afin d’y former les défauts structurels constituant les pièges électriques. On peut également former cette couche de piégeage 4 par porosification d’une épaisseur superficielle du support 5, du côté de sa première face, ou par toute autre méthode apte à former des défauts structurels dans une épaisseur superficielle du support, ces défauts structurels étant aptes à piéger des charges électriques. Selon une approche particulièrement avantageuse, la couche de piégeage 4 est constituée d’un oxyde riche en silicium, déposé sur la première face du support 5. Par « riche en silicium » on désigne un oxyde comportant une concentration atomique de silicium comprise entre 50% et 99,9%. L’oxygène et, éventuellement, de l’azote sont présents dans cette couche 4 dans des concentrations atomiques sous-stœchiométriques. De préférence cet oxyde présente une concentration atomique de silicium comprise entre 70% et 90% et une concentration atomique d’oxygène comprise entre 10% et 30%. Elle peut présenter de l’azote dans une concentration atomique comprise entre 8% et 45%. Une couche riche en silicium est usuellement formée d’une matrice amorphe. Cette matrice amorphe peut comprendre des inclusions cristallines de silicium ou des grains cristallins de silicium, la densité et la taille de ces inclusions et/ou de ces grains dans la matrice amorphe étant dépendantes des proportions relatives d’oxygène, d’azote et de silicium dans la couche et des traitements thermiques que celle-ci a reçus. Dans les cas extrêmes, une couche riche en silicium peut être entièrement amorphe ou entièrement polycristalline, la matrice amorphe étant alors dans ce dernier cas réduite à des inclusions amorphes présentes entre les grains du poly cristal. Une telle couche présente l’avantage de présenter une densité de défauts, formant des pièges pour les charges électriques, particulièrement élevée. Elle est donc susceptible de présenter une résistivité très élevée, jusqu’à environ 10^12 ohm.cm. On pourra trouver des détails complémentaires sur la formation de la couche de piégeage 4 sous la forme d’une couche riche en silicium dans les publications WO2024115410, WO2024115411 et WO2024115414. La fabrication des différents modes de mise en œuvre du substrat photonique 1 qui viennent d’être présentés ne pose pas de problème particulier, elle est parfaitement accessible à la personne du métier. On prépare en premier lieu le support 5 pour former dans des étapes successives la couche de piégeage 4 (et éventuellement la couche complémentaire polycristalline 4’) et la couche diélectrique 3. On peut également prévoir de former une couche de compensation 3’, cette formation pouvant être simultanée à la formation de la couche diélectrique 3 si ces deux couches sont choisies de même nature. L’empilement alors obtenu est désigné « substrat de base » dans la suite de cette description. Quelle que soit la nature de la couche de piégeage 4, lorsque celle-ci est formée par dépôt sur le support 5, ce dépôt peut être réalisé selon une technique PECVD ou LPCVD, voire même par épitaxie. Ce dépôt peut se produire sur la première face du support 5 ou simultanément sur les deux faces opposées de ce support 5. Ainsi, lorsque la couche de piégeage 4 est une couche de silicium polycristallin, celle-ci peut être formée par dépôt à une température modérée, par exemple strictement comprise entre 600°C et 950°C. Il peut s'agir d'un dépôt d'une couche de silicium polycristallin formé par une technique LPCVD. Elle peut être alternativement formée à une température relativement plus élevée, comprise par exemple entre 950°C et 1100°C, dans un réacteur d’épitaxie. Lorsque la couche de piégeage 4 est un oxyde riche en silicium, l’étape de dépôt comprend l’introduction, dans la chambre de dépôt, d’un premier gaz précurseur de silicium (par exemple du silane, de formule SiH4) et au moins un second gaz précurseur d’oxygène (protoxyde d’azote ou dioxygène), et éventuellement d’azote (par exemple du protoxyde d’azote de formule N2O). Ces gaz précurseurs peuvent être complétés par un gaz porteur, par exemple d’azote, d’argon ou d’hélium. On peut naturellement prévoir des gaz précurseurs distincts pour l’oxygène et pour l’azote. Comme cela est bien connu en soi, les gaz précurseurs réagissent dans la chambre de dépôt, dans des conditions de pression et de température maitrisées, pour progressivement former la couche de piégeage 3a. Lorsque ce dépôt est réalisé par l’intermédiaire de la technique PECVD, celui-ci est réalisé à une température modérée, typiquement comprise entre 150°C et 600°C, et à pression sous atmosphérique par exemple de quelques Torr (soit quelques centaines de Pascal). Lorsqu’il est réalisé par l’intermédiaire de la technique LPCVD, celui-ci est réalisé à une température typiquement comprise entre 550°C et 750°C, également à une pression sous atmosphérique de par exemple de quelques Torr (soit quelques centaines de Pascal). Dans une étape suivante, on peut former la couche diélectrique 3 sur la couche de piégeage 3, pour finaliser la préparation du substrat de base. Lorsque l’on prévoit une couche de compensation 3’, par exemple diélectrique, disposée du côté de la seconde face du support 5, celle-ci peut être réalisée en premier lieu, par exemple par PECVD. On peut alors par la suite former la couche diélectrique 3 du côté de la première face du support 5, sur la couche de piégeage 4, par exemple par la même technique PECVD, dans une épaisseur avantageusement choisie entre 2 microns et 10 microns. Alternativement, on peut procéder au dépôt, sur la couche de piégeage 4 disposée du côté de la première face du support 5, de la deuxième couche diélectrique 3b, par exemple une couche en SiON, pour former une barrière, par exemple en LPCVD. Puis, on procède au dépôt de la première couche diélectrique 3a, typiquement en oxyde de silicium en PECVD. Ce dépôt peut être réalisé simultanément du côté des deux faces du support comme on l’a déjà mentionné, et dans ce cas, il n’est pas nécessaire d’avoir prévu préalablement le dépôt de la couche de compensation 3’, du côté de la deuxième face du support 5. Que la deuxième couche diélectrique 2b soit présente ou non, on peut prévoir, comme cela a déjà été énoncé, un recuit du substrat de base comprenant la couche diélectrique 3, afin d’en améliorer la qualité optique. Typiquement, ce recuit peu avoir lieu à une température supérieure à la température de dépôt de la couche diélectrique 2b, sous atmosphère oxydante sèche ou humide, afin d’en améliorer la stœchiométrie. On préfèrera réaliser le recuit à basse pression. Cette pression est typiquement inférieure à 500 Torr (environ 66 MPa), et préférablement inférieure à 100 Torr (environ 13 MPa), afin de favoriser la désorption des sous-produits de réaction chimique qui ont été piégés lors du dépôt dans la ou les couche(s) diélectrique(s) 3,3a,3b. A l’issue de ces premières étapes de préparation du substrat de base, on peut constituer le substrat photonique 1 par report d’une couche électro-optique 2. Ce report peut être obtenu par toute technique qui convient, par exemple par assemblage d’un substrat dit « donneur » composé du, ou comprenant le, matériau monocristallin de qualité optique destiné à former la couche électro-optique avec le substrat de base. Le substrat donneur, après avoir été assemblé au substrat de base, peut être aminci ou fracturé pour constituer la couche électro-optique 2. L’amincissement peut comprendre des étapes de meulage et/ou de polissage visant à progressivement réduire l’épaisseur du substrat donneur pour fournir la couche électro-optique 2 dans l’épaisseur et la rugosité souhaitée, et ainsi compléter le substrat photonique 1. Alternativement à cet amincissement, on peut déployer un procédé conforme à la technologie bien connue Smart Cut™, ce procédé comprenant donc l’introduction de particules dites « légères » dans l’épaisseur du substrat donneur pour y constituer un plan de fragilisation. Cette introduction est généralement réalisée par implantation des espèces légères sous formes ioniques. Ces espèces peuvent être de l’hélium et/ou de l’hydrogène. Après assemblage du substrat donneur implanté sur le substrat de base, on réalise la fracture du substrat donneur au niveau du plan de fragilisation par application d’efforts d’origines mécaniques et/ou thermiques. On peut ensuite appliquer une séquence de finition, mixant des étapes d’amincissement (polissage, gravure…), de recuit, de traitement de surface conduisant à former la couche électro-optique 2 dans l’épaisseur et le niveau de rugosité choisis. Cette approche permet également de bien maitriser l’uniformité d’épaisseur, celle-ci étant principalement définie par la profondeur d’introduction des espèces légères dans le substrat donneur, ce qui peut être choisi avec précision lorsque cette étape est réalisée par implantation. On complète ainsi la fabrication du substrat photonique 1. Comme on l’a précisé en introduction de cette demande, le substrat photonique peut être exploité pour y former des composants photoniques, et notamment des dispositifs de modulation optique en couche mince. Ainsi, on peut éliminer sélectivement des portions de la couche électro-optique 2 du substrat photonique 1 pour définir, dans cette couche 2, des guides d’onde permettant de propager au moins un mode optique dans le modulateur. On peut également procéder à des étapes de dépôts, notamment de métaux, pour former les électrodes de modulation permettant d’impartir un grandeur électrique variable à ces guides d’onde (un champ électrique notamment), cette grandeur électrique variable étant pilotée pour modifier les propriétés optiques du matériau formant les guides d’onde et en vue de moduler le ou les mode(s) optique(s) qui s’y propage(nt). Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de mise en œuvre décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. Substrat photonique (1) comprenant : un support (5) présentant une première face et une seconde face, opposée à la première; une couche de piégeage de charges électriques (4) disposée sur la première face du support (5) ; une couche diélectrique (3;3a,3b) sur et en contact avec la couche de piégeage de charges électriques ; Une couche électro-optique (2) formée d’un matériau monocristallin de qualité optique, la couche électro-optique (2) étant disposée sur et en contact avec la couche diélectrique (3;3a,3b). Substrat photonique (1) selon la revendication 1 dans lequel la couche électro-optique (2) présente un coefficient d’absorption inférieur à 10^-3 dans la bande spectrale comprise entre 0,7 micromètre et 1,6 micromètre, de préférence inferieur à 10^-2. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la couche électro-optique (2) est en niobate de lithium. Substrat photonique (1) selon la revendication précédente dans lequel la couche électro-optique (2) en niobate de lithium présente une coupe cristalline X. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la couche électro-optique (2) présente une épaisseur comprise entre 300nm et 600nm. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la couche électro-optique (2) présente une face libre dont la rugosité est inférieure à 0,5 nm en valeur quadratique moyenne mesurée sur un champ de 10 micromètres sur 10 micromètres. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la couche électro-optique (2) présente une unité variabilité d’épaisseur inférieure à 50 nm sur toute son étendue. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la couche diélectrique (3) comprend ou est constituée d’une première couche diélectrique (3a) en oxyde de silicium présentant un coefficient d’absorption inférieur à 10^-3 dans la bande spectrale comprise entre 0,7 micron et 1,6 micron. Substrat photonique (1) selon la revendication précédente dans lequel la couche diélectrique (3) comprend une deuxième couche diélectrique (3b), disposée entre la première couche diélectrique (3a) et la couche de piégeage de charges électriques (4), la deuxième couche diélectrique (3b) comprenant de l’azote. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la couche diélectrique (3 ;3a,3b) présente une épaisseur comprise entre 2 microns et 10 microns, préférablement entre 2 microns et 5 microns. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la couche de piégeage de charges électriques (4) est constituée de silicium polycristallin. Substrat photonique (1) selon la revendication précédente comprenant une couche complémentaire polycristalline (4’) disposée sur et en contact avec la seconde face du support (5). Substrat photonique (1) selon l’une des revendications 1 à 10 dans lequel la couche de piégeage de charges électriques (4) est constituée d’un oxyde riche en silicium comportant une concentration atomique de silicium comprise entre 50% et 99,9%, de préférence dans une concentration atomique de silicium comprise entre 70% et 90% et d’oxygène dans une concentration atomique comprise entre 10% et 30%. Substrat photonique (1) selon la revendication précédente dans lequel la couche de piégeage de charges électriques (4) comprend également de l’azote dans une concentration atomique comprise entre 8% et 45%. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel la couche de piégeage de charges électriques (4) présente une épaisseur comprise entre 10 nm et 30 micromètres, préférentiellement entre 50 nm et 5 micromètres. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le support (5) est en silicium monocristallin. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes dans lequel le support (5) présente une résistivité électrique supérieure à 750 Ohm.cm, préférentiellement supérieure à 2000 Ohm.cm. Substrat photonique (1) selon l’une des revendications précédentes comprenant une couche de compensation (3’) disposée du côté de la seconde face du support (5). Utilisation d’un substrat photonique selon l’une des revendications précédentes pour former un dispositif de modulation optique en couche mince. Dispositif de modulation optique en couche mince comprenant : un support (5) présentant une première face et une seconde face, opposée à la première; une couche de piégeage de charges électriques (4) disposée sur la première face du support (5) ; une couche diélectrique (3;3a,3b) sur et en contact avec la couche de piégeage de charges électriques (4) au moins un guide d’onde défini dans une couche électro-optique formée d’un matériau monocristallin de qualité optique, le au moins un guide d’onde étant disposée sur et en contact avec la couche diélectrique (3;3a,3b) et étant associé à des électrodes de modulation.