janvier 2015 – septembre 2018
Projet ANR-14-CE26-0014 (ANR)
ANTIPODE est un projet de recherche fondamentale qui vise à comprendre en profondeur la formation des interfaces entre les semi-conducteurs (SC) III-V et le Si afin de contrôler la génération des défauts lors de la croissance épitaxiale. Le projet propose d’étudier trois matériaux SC III-V, non seulement parce qu’ils sont tous pertinents pour les applications photoniques (de l’UV à IR), mais aussi car ils permettent d’explorer des couches en compression, en tension et en quasi-accord de maille.
Sommaire
Contexte
Le 10 Décembre 2012, IBM a annoncé une véritable rupture technologique : l’intégration de différents composants optiques côte-à-côte avec des circuits électriques sur une seule puce de silicium et avec une technologie 90 nm. Toutefois, le développement de sources laser sur puce est toujours une partie limitante dans ce schéma d’intégration. Pour augmenter le niveau d’intégration de la photonique à moyen terme, l’une des voies les plus prometteuses en terme de performances et de rentabilité est de réaliser l’épitaxie directe de semi-conducteurs III-V sur la puce de silicium. Cette idée a été largement étudiée dans le début des années 80, et a été revisitée récemment par trois laboratoires français qui ont démontré des fonctionnalités optiques avancées ou des émetteurs sur silicium à base de GaSb/AlSb (IES Montpellier), GaP/AlP (FOTON Rennes) ou GaN/AIN (au CRHEA Valbonne) sur silicium. A partir de leurs précédentes expériences, IES, FOTON et CRHEA font le même constat: la qualité générale des matériaux III-V/Si est entièrement déterminée par la qualité de l’interface, c’est à dire par la surface initiale de Si, et les premières monocouches III-V.
Objectifs
Le projet ANTIPODE a les trois objectifs suivants:
- Compréhension du mécanisme de nucléation 3D des semi-conducteurs III-V (y compris la génération de défauts au cours de la coalescence) et de la relaxation des contraintes sur silicium.
- Compréhension de la nature et du rôle des charges d’interface sur la génération des défauts.
- Compréhension de l’influence de la surface initiale du silicium sur la génération des défauts.
Phases
Antipode fait suite au projet ANR « Jeune Chercheur » Sinphonic terminé en décembre 2014 se proposant d’étudier la croissance épitaxiale du GaP(N) sur Si.
Production scientifique
Documents récupérés de l'archive ouverte HAL 
Partenaires
Foton-OHM – IES – CRHEA – CEMES – LPN – IPR
Coordinateur
Charles CORNET (Foton-OHM)
Financement
ANR (500 k€)
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