Fils épitaxiés par croissance VLS de matériaux III-V organisés à l'échelle nanométrique – FILEMON35

Ce projet vise l élaboration de nanofils de semiconducteurs III-V par une technique ascendante: la croissance VLS induite par le dépôt de nanoparticules métalliques sur le substrat. A partir des analyses morphologique, structurelle et chimique des objets obtenus, nous étudierons et modéliserons les mécanismes qui régissent la croissance VLS. Nous examinerons plusieurs catalyseurs de ce mode de croissance, deux technologies d épitaxie (EJM et EPVOM), et divers systèmes de composés III-V et de substrats. Les possibilités uniques de ces fils pour réaliser des objets quantiques à 1 ou 0 dimension seront explorées : nous élaborerons des hétérostructures selon l axe du fil. L épitaxie de systèmes très désaccordés en maille sera facilitée par la présence de bords libres permettant la relaxation élastique des contraintes. Des nanofils d hétérostructures (AlGaIn)N seront plus particulièrement étudiés pour les applications dans le visible. La possibilité de réaliser des hétérostructures radiales, d un enjeu particulier pour les états de surface, sera évaluée. Puis nous fabriquerons des réseaux de fils périodiques. Plusieurs approches technologiques seront mises en uvre pour organiser les germes sur le substrat. Nous analyserons les effets de taille et de densité des germes sur les caractéristiques des assemblées de fils. Les propriétés électroniques et optiques de nanofils uniques seront explorées: transport et blocage de Coulomb dans un nanofil à double barrière tunnel; mesures de corrélation de photons sur un nanofil à boîte quantique unique; spectroscopie de boîtes quantiques couplées dans un fil à boîtes quantiques multiples. Enfin nous évaluerons le potentiel des nanofils à base de GaN pour la fabrication de diodes électroluminescences dans le visible, en s intéressant au problème d encapsulation des nanofils.