InSe Technologies – INSET

Bien que les technologies III-V sur InP, à base d’alliages d'indium (In) et de gallium (Ga), aient démontré leur supériorité pour les applications haute fréquence et photoniques, leur développement est limité par l'utilisation de substrats InP fragiles et coûteux. En outre, ces technologies sont confrontées à un grave problème de disponibilité de Ga et d'In, en raison de réserves limitées (In) et/ou d'une extraction principalement réalisée en Chine (In, Ga). Enfin, la production de Ga et d'In a des conséquences néfastes importantes sur l'environnement.
Pour réduire la dépendance géopolitique envers ces matériaux et préserver l'environnement, l'utilisation de Ga et In doit être limitée. Les matériaux 2D (2DMs) offrent une solution pour réduire la quantité de matériau actif nécessaire. Grâce à leur structure cristallographique, les 2DMs peuvent être épitaxiés sans contrainte d’accord de maille et donc sur substrat silicium (Si), le meilleur candidat en raison de son faible coût et de sa grande disponibilité. Nous proposons donc le développement de transistors à effet de champ (FETs) utilisant des 2DM sur un substrat Si. Le 2DM choisi est InSe présentant une bande interdite directe de 1.26 eV au-delà de quelques monocouches et une mobilité électronique de 2000cm2/Vs, l'une des meilleures parmi les 2DM semi-conducteurs.
La réalisation de cet objectif s'appuiera sur l'expertise de 3 plateformes technologiques principales du réseau Renatech: C2N, LTM et IEMN. Deux techniques de croissance, MOCVD et MBE, seront comparées grâce à une étude approfondie des propriétés structurelles et électroniques des couches obtenues. La fabrication des FETs se concentrera sur l’optimisation des contacts ohmiques et de l’oxyde de grille. Les performances électriques des dispositifs seront évaluées à basse et à haute fréquence. La valeur ajoutée du projet s'étendra bien au-delà du domaine des FET puisqu'une grande variété de dispositifs pourrait bénéficier de la technologie développée.