Synthèse d'hétérostructures VSx/MoS2 via un procédé de dépôt en phase vapeur par couches atomiques et moléculaires, facilitant l’intégration de dispositifs à base de semiconducteurs 2D – SIN-2D

Les dichalcogénures de métaux de transition semi-conducteurs (STMD) tels que MoS2 ou WS2 ont suscité une attention particulière au cours de la dernière décennie, offrant de nouvelles perspectives pour la fabrication de dispositifs électroniques ultra-miniaturisés. Cependant, l'ingénierie de contact sur ces matériaux reste un défi en raison de la résistance de contact élevée obtenue avec la plupart des métaux et des dommages générés à l'interface métal/STMD. Le projet SIN-2D se concentre sur la synthèse de chalcogénures de métaux de transition 2D, en particulier des films ultraminces de disulfure de vanadium (VS2), pour des applications microélectroniques et via des méthodes compatibles avec les standards de l’industrie du semiconducteur. VS2, un semi-métal, est a priori idéal pour créer des contacts à faible résistance sur des matériaux tels que MoS2. Le projet ne visera pas uniquement VS2, mais également tous les composés métalliques VSx et les propriétés électriques des hétérostructures VSx/MoS2 correspondantes. SIN-2D vise à intégrer les composés VSx au sein d’hétérostructures fonctionnelles via un procédé hybride de dépôt en phase vapeur par couches atomiques et moléculaires (Atomic Layer Deposition/Molecular Layer Deposition). Ce procédé permet de mieux contrôler la couverture, la cristallinité et la texture des films tout en évitant la dangerosité du gaz H2S. Le projet vise également à accélérer l'optimisation des paramètres de croissance des films par des études chimiques et structurales in situ (techniques de laboratoire ou utilisant le rayonnement synchrotron), en utilisant le réacteur ALD/MLD du partenaire LMGP conçu à cet effet, en accélérant l'acquisition de données synchrotron et en utilisant l'apprentissage automatique pour l'analyse des données. La stratégie décrite dans SIN-2D s’appuie sur l'expertise et l’intégration des équipes au sein du consortium, des équipements spécialisés, avec le soutien supplémentaire du Labex Microelectronics.