– Nanophotonit

Les dispositifs nanophotoniques sont les briques de base d'une nouvelle génération de composants performants ultra-compacts à bas coût, comme les nano DELs, les nano-lasers, les nano-capteurs ou les nano-composants pour les télécommunications optiques. Notre projet s'appuie sur l'utilisation de nanofils de semiconducteurs nitrures d'élements III qui sont par nature exempts de dislocations pour développer une nouvelle génération de composants photoniques clés. Ces composants sont principalement des détecteurs interbandes et intersousbandes réalisés à partir de nanofils GaN/AlN contenant des hétérostructures à disque quantique ou à boîte quantique. La gamme spectrale visée va du proche-infrarouge (longueurs d'onde télécoms) au domaine visible-UV. Nous étudierons tout d'abord des nanodétecteurs uniques en vue d'explorer les propriétés fondamentales électroniques et optiques de ces nano-objets sans défaut. En particulier la spectroscopie de photocourant est un moyen élégant pour étudier les propriétés interbandes et intersousbandes spécifiques de disque quantique mais aussi de boîtes quantiques uniques insérés dans le nanofil. Nous étudierons la croissance organisée et la fabrication de réseaux ordonnés de nanodétecteurs. Ces réseaux organisés de détecteurs à nanofils ouvrent la voie à des dispositifs utiles pour de nombreuses applications pratiques, dont les performances bénéficient des excellentes propriétés de photoconduction caractéristiques du détecteur à nanofil unique sans défaut. En outre cette technologie ouvre la perspective de réaliser des réseaux ordonnés de diodes luminescentes et d'améliorer considérablement l'efficacité d'extraction de la lumière. L'objectif final de notre projet sera de démontrer la faisabilité de tels réseaux ordonnés de nano-diodes luminescentes. Il faut savoir qu'il n'existe pas à l'heure actuelle de savoir-faire établi en ce qui concernent les aspects matériau, conception et technologie des dispositifs à nanofil GaN/AlGaN pour la photodétection mais aussi pour la réalisation de réseaux organisés de nanofils. Pour la fabrication de disque quantique et de boîte quantique insérés en nanofil, nous utiliserons l'une des techniques d'élaboration les plus abouties pour contrôler les épaisseurs à la monocouche atomique près, à savoir l'épitaxie par jets moléculaires assistée par source plasma d'azote. Nous explorerons en outre différentes stratégies pour la croissance sur des pseudo-substrats nano-structurés et pour la fabrication technologique des réseaux ordonnés de nano-dispositifs. Le facteur de risque inhérent à la réalisation des démonstrateurs du projet a été soigneusement pris en compte et il augmente tout au long du projet. Des jalons décisifs ont été définis à des étapes critiques du projet en vue d'ajuster notre stratégie pour atteindre les objectifs visés. Le consortium a été établi afin de regrouper des équipes françaises et taiwanaises de renommée internationale dans leur domaine respectif. Enfin, ce projet à haut risque mais tout à fait réalisable permettra d'établir une collaboration forte entre la France et Taiwan sur un sujet de recherche extrêmement prometteur et de grande actualité.