Heterostructures à dimensions mixtes sous contrôle ferroélectrique 2D – MixDFerro

MixDFerro vise à l'élaboration et à l'étude fondamentale des propriétés structurelles, électroniques et optiques de nouveaux matériaux ferroélectriques bidimensionnels (2D), et de leurs hétérostructures de van der Waals (vdW-h) avec des semiconducteurs 2D et 0D. Nous aborderons un ensemble de questions fondamentales telles que : « Comment évoluent la structure électronique, les phonons, la polarisabilité avec le nombre de couches 2D ? Quels sont les mécanismes de couplages aux interfaces dans les hétérostructures 2D/2D ferroélectrique et 0D/2D ferroélectrique ? Quels sont les mécanismes et le contrôle électrique possible de la commutation des domaines ferroélectriques 2D dans/hors du plan ? Comment implémenter des rangées de ces domaines dans des dispositifs afin de moduler le paysage énergétique de couches minces 0D et de matériaux semiconducteurs 2D ? »
Sur la base de cette compréhension fondamentale, nous explorerons trois applications potentielles au cœur des enjeux des nouvelles technologies, pour lesquelles les vdW-h ferroélectriques sont des systèmes à haute valeur ajoutée : les transistors à effet de champ, les mémoires et les phototransistors.
Pour atteindre ces objectifs ambitieux, le projet MixDFerro combinera un ensemble de compétences multidisciplinaires issues de son Consortium, comprenant des méthodes avancées de caractérisation par rayonnement synchrotron, des sondes locales, des mesures piézoélectriques, de la spectroscopie micro-Raman, des mesures de transport et optoélectroniques, l'ingénierie d'hétérostructures van der Waals et la modélisation théorique de leurs propriétés.