Hétéroépitaxie et Nanostructures

Responsable(s) d'équipe :

Guillaume SAINT-GIRONS
Alexandre DANESCU

Dans le contexte de l’évolution « More than Moore », l’équipe Hétéroépitaxie et Nanostructures relève le défi de l’intégration monolithique, en particulier sur silicium, de deux familles de matériaux : les semiconducteurs III-V et les oxydes fonctionnels, pour des applications à la photonique, à la nanoélectronique et à la récupération d’énergie.

 

La diversification des fonctionnalités et donc des matériaux fonctionnels intégrés sur silicium est un point clé du développement des composants électroniques et des technologies associées (« More than Moore »). La définition de nouvelles solutions pour intégrer des matériaux fonctionnels sur silicium est dans ce contexte un enjeu crucial.

Pour dépasser les limites classiques de l’épitaxie liées à l’hétérogénéité entre le matériau et son substrat, nous explorons deux voies pour réussir cette intégration monolithique. La première consiste à mettre en œuvre des stratégies d’ingénierie d’interface pour épitaxier des couches minces d’oxydes sur silicium et sur substrats III-V. La deuxième consiste à limiter la surface d’interaction entre le matériau et le substrat en développant la croissance de nanofils de semiconducteurs III-V hétérostructurés et de nanofils hybrides semiconducteurs III-V – oxydes sur silicium.

 

Nous adressons l’ensemble de la chaîne allant des études matériaux amont à la réalisation de composants démonstrateurs, avec l’appui des équipes concernées de l’INL et dans le cadre d’un réseau collaboratif dense.

 

Nos activités sont réparties en cinq axes de recherche:

  • Intégration oxydes fonctionnels/semiconducteurs par épitaxie
  • Nanofils pour l’intégration sur silicium
  • Oxydes fonctionnels : composants émergents
  • Caractérisation et modélisation des systèmes hétérogènes
  • Pôle épitaxie : Hétérostructures et nanostructures III-V

Faits Marquants

Perovskite-oxide based hyperbolic metamaterials

Nanofils GaAs/AlGaAs pour cellules solaires tandem sur silicium

Towards new devices on Si thanks to a combination of physical and chemical deposition techniques

10 ans de l’INL – On en parle

Huge gain in pyroelectric energy conversion through epitaxy for integrated self-powered nanodevices

Crystallization of SrTiO3 on Si: the knitting machine

La « maîtrise du ballon de football »…à l’échelle microscopique

Etude de la bande de valence de nanofils InP wurtzite

Vers l’intégration d’oxydes fonctionnels sur nanofils semiconducteurs par épitaxie par jets moléculaires

Systèmes PZT//SrTiO3 : Large effet du désaccord d’expansion thermique entre couche mince épitaxiée et substrat

Préparation de couches minces macroporeuses de quartz épitaxiées sur silicium par dépôt de solutions chimiques

Transistors à effet de champ à canal Graphène

Nanofils coeur/coquille à base de semiconducteur et d’oxyde

Crystallization of hollow mesoporous silica nanoparticles

Croissance et ferroélectricité de BaTiO3 épitaxié sur Si

Functional spinel oxide heterostructures on silicon

Nanofils InP contraints par le substrat

Nouveau mécanisme de relaxation plastique dans les systèmes épitaxiaux faiblement liés

Epitaxie de Ferroelectrique Pb(Zr,Ti)O3 sur GaAs

Au comme catalyseur dans la formation de SiO2

Croissance VLS-MBE auto-catalysée de nanofils d’InP sur silicium

Nanofils III-V sur Si émettant aux longueurs d’onde télécom