Epitaxie basse température de matériaux III-V (GaN et GaAs) par plasma – GASPE

L'objectif du projet GASPE est de réaliser la croissance épitaxiale de matériaux III-V à basse température (~ 200°C) en utilisant un plasma hors équilibre basé sur une approche de dépôt physique en phase vapeur (PVD). Ces matériaux III-V, l'arséniure de gallium (GaAs) et le nitrure de gallium (GaN), ont une mobilité électronique significativement plus élevée et des propriétés optiques complémentaires (bande interdite directe) avec le silicium (bande interdite indirecte) et peuvent potentiellement jouer un rôle majeur en conjonction avec Si dans photovoltaïque et micro-électronique. Par exemple, la combinaison de GaAs et Si pourrait ouvrir la voie à la production de cellules solaires tandem avec un rendement photovoltaïque pouvant atteindre 44 % (théoriquement) alors qu’une cellule solaire de Si est limitée à 30 % d'efficacité. En ce qui concerne les applications en microélectronique, on peut mentionner le fort intérêt du GaN, soit pour remplacer les composants actuels en Si, soit pour le « greffer » sur des composants en silicium afin d’améliorer significativement les performances des dispositifs actuels.
En plus de cibler des matériaux ayant les propriétés nécessaires pour être utilisés pour des dispositifs mentionnés ci-dessus, ce projet vise également à étudier les processus fondamentaux de la croissance éptiaxiale à basse température de matériaux III-V par plasma en ayant recours à des analyses spectroscopiques du plasma et des matériaux en croissance.