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28 fév
28/02/2017 10:00

RECHERCHE

Soutenance de thèse : Amaury MAVEL

Nanofils de semi-conducteurs III-V épitaxiés sur Si(111) pour la photonique sur silicium

Doctorant : Amaury MAVEL

Laboratoire INSA :  INL
Ecole doctorale :  ED34 : Matériaux de Lyon

Dans une approche « More than Moore », la photonique sur silicium est une des voies les plus explorées pour relever le défi d'un traitement plus rapide de l'information à base de puces optiques. L'intégration monolithique de sources optiques efficaces sur silicium reste cependant un verrou important. La croissance de nanofils III-V (InP, InAs/InP, GaAs, …) est une voie que nous développons pour viser l'intégration monolithique d'émetteurs de lumière sur silicium. Avec cet objectif, cette thèse s'est donc attachée à la réalisation par épitaxie par jets moléculaires en mode vapeur-liquide-solide et à la caractérisation par spectroscopie de photoluminescence (PL) de boîtes quantiques en nanofils (NFs-BQ) d'InAs/InP sur silicium. Nous avons d'abord étudié la nucléation et les conditions de croissance de NFs d'InP à partir d'un catalyseur or-indium pour conduire à des NFs verticaux pure wurtzite sur Si(111). Les potentiels de déformation de l'InP en phase wurtzite étant mal connus, des études de PL sous pression hydrostatique de ces NFs ont été réalisées pour mesurer expérimentalement pour la première fois ces paramètres. La croissance de NFs-BQ d'InAs/InP a ensuite été optimisée pour fabriquer des BQs d'InAs de longueur variable avec des interfaces très abruptes. Les études de PL sur un ensemble de NFs-BQ montrent en particulier que la polarisation de l'émission est accordable avec cette longueur. Le dernier objectif a été d'améliorer l'efficacité d'émission des NFs-BQ d'InAs/InP grâce à un effet photonique induit par une coquille en silicium amorphe (a-Si). Les études de PL ont révélé une forte perte d'intensité de PL et la disparition de l'anisotropie de la polarisation l'émission des NFs-BQ recouverts d'une telle coquille d'a-S. Plusieurs raisons sont discutées pour expliquer ce résultat et des voies sont proposées pour optimiser les propriétés de ces Nfs.

Informations complémentaires

  • Amphithéâtre D337, bâtiment Blaise Pascal (Villeurbanne)