– DUVED

Ce projet vise à développer des diodes électroluminescentes émettant à une longueur d’onde comprise entre 255 et 275 nm. Cette gamme de longueur d’onde, correspondant au maximum du spectre d’absorption de l’ADN, a la particularité d’interagir avec l’ADN conduisant à la destruction des micro-organismes vivants. Elle est donc utilisée dans tout traitement de stérilisation par rayonnements lumineux. Le marché visé par ce type de diode est donc d’abord le marché de la stérilisation des eaux où elles remplaceraient avantageusement les lampes à mercure, émettant à 254nm, utilisées actuellement. Elles éviteraient ainsi le problème environnemental lié à la présence de mercure et offriraient une durée de vie très nettement supérieure. Les diodes émettant à ces longueurs d’onde ne sont encore que des objets de laboratoires dont l’efficacité est limitée à moins de 1%. Elles sont réalisées à partir d’hétérostructures de composés ternaires AlGaN sur des substrats de saphir. Elles souffrent d’un très fort handicap lié à l’absence d’un substrat en bon accord de maille, et donc d’un taux de dislocations très élevé incompatible avec un bon rendement à ces longueurs d’ondes. Dans ce projet, les diodes seront réalisées sur un substrat d’AlN (Nitrure d’aluminium) monocristallin en cours de développement par ACERDE, partenaire du projet. Ce matériau présente un gap transparent par la longueur d’onde d’émission visée et adapté à la croissance des hétérostructures requises. Deux projets analogues lancés et financés très récemment (fin 2007) aux Etats-Unis par le NIST, l’un avec Crystal IS, l’autre avec HexaTech confirment l’intérêt de la démarche. La situation d’ACERDE, d’un positionnement analogue à ses dernières, mais développant avec le soutien de CNRS/SIMaP une technologie de croissance d’AlN monocristallin innovante serait particulièrement renforcée par un soutien dans ce projet. Dans l’élaboration d’une diode, l’interface entre le substrat et les couches déposées pour élaborer la diode joue un rôle prépondérant et l’expérience dans ce domaine de NOVASIC pour le polissage et du laboratoire CNRS/SIMaP pour la caractérisation permettra de réaliser cette diode avec des performances élevées. Dans ce projet, on s’attachera à réaliser et à évaluer des diodes basées sur des boîtes quantiques d’AlGaN dans la zone active, par comparaison avec l’approche puits quantiques bidimensionnels généralement utilisée, dans la perspective d’une meilleure efficacité radiative. Le CEA-LETI assurera le développement de l’élaboration de diodes électroluminescentes sur les substrats issus du projet et leur caractérisation.