Déformation élastique extrême de matériaux semiconducteurs pour applications optoélectroniques

par Zakaria Ismaili

Projet de thèse en Nano electronique et nano technologies

Sous la direction de Jumana Boussey et de Cécile Gourgon.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire des Technologies de la Microélectronique (laboratoire) depuis le 01-11-2018 .


  • Résumé

    La déformation élastique extrême des matériaux modifie leurs propriétés physiques au point d'envisager de nombreuses applications innovantes. L'objectif de la thèse consiste à déformer un film de semiconducteur cristallin de manière homogène sur une surface macroscopique à des niveaux inégalés. Les semi-conducteurs subissent alors une modification profonde de leurs propriétés optiques et électriques : par exemple, la mobilité des porteurs peut être significativement améliorée dans le silicium en tension et la structure de bandes d'énergie du germanium subit différentes modifications sous contraintes. Une forte contrainte en tension modifie ce matériau semiconducteur en un nouveau matériau d'un point de vue quantitatif (gap) et qualitatif (transition de bande interdite indirecte à directe) de sa structure électronique. La finalité de de ce projet consiste à obtenir, dans un premier temps, le contrôle quantitatif de la déformation élastique imposée dans un film cristallin de germanium et dans un second temps, à produire un matériau destiné à de nouvelles applications industrielles.

  • Titre traduit

    Extreme elastic deformation of semiconductor materials for optoelectronic applications


  • Résumé

    Extreme elastic deformation of materials has been proven to modify their physical properties paving the way to numerous innovative applications. The goal of this thesis consists in the homogeneous deformation of a crystalline film over a macroscopic surface up to levels never obtained so far by other methods. For semiconductors materials, such a deformation allows for an important modification of optical and electronic properties: For instance, the charge carrier mobility can be significantly enhanced in silicon under tensile strain while the band structure of germanium undergoes various modifications when exposed to strain. High tensile strain levels have led to change this indirect semiconductor into a new material in the sense of a quantitative (band gap) and qualitative (indirect-direct transformation) modification of electronic properties. The intention of this thesis topics is to obtain the quantitative control of elastic strain imposed in a germanium crystalline film and to produce a proof of concept material for innovative industrial applications