Les nanofils de GaN font l’objet d’un engouement croissant dû à leurs propriétés structurales et morphologiques remarquables. Ces nanostructures disposent tout d’abord de surfaces latérales libres qui permettent une relaxation efficace de la contrainte. Elles présentent ainsi une densité de défauts structuraux très faible en comparaison avec les couches planaires de GaN. Or la présence de défauts est un facteur limitant l’efficacité des dispositifs à bases de nitrures. De plus, la géométrie unidimensionnelle améliore l’extraction de la lumière et l’efficacité d’absorption. Enfin, la fabrication d’hétérostructures radiales ou « coeur-coquille » permet d’obtenir un plus grand volume d’émission lumineuse par rapport à une hétérostructure planaire pour une même surface de substrat ainsi que d’augmenter l’incorporation d’Indium. Toutes ces qualités rendent les nanofils GaN particulièrement intéressants pour la réalisation de dispositifs optoélectroniques comme les LEDs, LASERs et les cellules solaires. Les nanofils ont également leur place dans le domaine des capteurs, en effet leur grand rapport surface sur volume leur procure une haute sensibilité de détection et un meilleur temps de réponse. Différents types de capteurs à base de nanofils GaN ont ainsi été réalisés : capteur de gaz, capteur biochimique, capteur de pression etc….

Les figures 1a et 1b ci-dessous montrent les nanofils fabriqués au CRHEA par EJM à source ammoniaque ainsi que par MOCVD, en mode de croissance auto-organisée. Dans le souci d’une meilleure homogénéité et d’un meilleur contrôle de leur positionnement, la croissance localisée de nanofils sur masque diélectrique a été ensuite développée par MOCVD, comme le montre les figures 1(c), (d), (e) et (f). L’optimisation du procédé de fabrication des nanofils ainsi que l’étude de leurs propriétés structurales et optiques ont fait l’objet d’une première thèse soutenue en 2014 par Pierre-Marie Coulon. Une autre thèse en cours est consacrée à la réalisation d’un laser à polaritons injecté électriquement à base de microfils de GaN, dans le cadre du LABEX GANEX.

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Images par microscopie électronique à 
         balayage de nano et microfils
Figure 1 : Images par microscopie électronique à balayage de nano et microfils obtenus par (a) EJM ammoniaque sur saphir (0001), (b) MOCVD sur saphir (0001) et (c), (d), (e) et (f) par MOCVD sur une couche de GaN de polarité Ga avec un masque diélectrique patterné
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