Colloque

Points quantiques semi-conducteurs : croissance, propriétés et dispositifs

Simon Fafard

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Simon Fafard

Résumé du colloque

Il est maintenant possible de fabriquer des points quantiques qui confinent les porteurs en zero-dimension (0D) comme un atome artificiel. Ces points quantiques sont obtenus en une étape simple durant la croissance de matériaux à fortes contraintes comme l’InAs sur le GaAs par Épitaxie par Jet Moléculaire (MBE). La reproducibilité et l’uniformité des points quantiques est bien contrôlé grâce à une étude systématique des paramètres affectant la dynamique de la croissance et donc la taille (~15nm - ~30nm), la forme (cap hémisphérique, disque, etc), et la composition (“QD intermixing”) des points quantiques. Il est ainsi possible d’obtenir des points quantiques ayant des énergies bien définies et ajustables. Les transitions adjacentes intra-bande peuvent être ajustées entre ~20meV et 100meV, tandis que les transitions interbandes peuvent être ajustées pour couvrir les longueurs d’ondes d’intérêts entre ~650nm et 1.6microns. Des multi-couches avec alignement vertical peuvent aussi être obtenues avec des niveaux d’énergies 0D bien définis et bien contrôlés. De tels points quantiques peuvent facilement être incorporés dans des dispositifs utiles tels que des diodes lasers, des milieux amplificateurs optiques, et des détecteurs infrarouges sensibles à rayon à incidence normale dû à la géométrie 0D. Ceci permet l’étude des effets d’excitons chargés, de couplage en 0D, d’injection électrique et d’effet laser dans des points quantiques avec des états bien définis et ajustables. Cette présentation fera un survol des récents progrès dans ce domaine à notre institut (IMS).