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Impact du design et de la composition de puits quantiques InGaN sur les performances des micro-LEDs

Défi technologique : Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (en savoir +)

Département : Département d'Optronique (LETI)

Laboratoire : Laboratoire des Composants Emissifs

Date de début : 01-09-2022

Localisation : Grenoble

Code CEA : SL-DRT-22-0465

Contact : fabian.rol@cea.fr

La croissance et la fabrication de LED InGaN/GaN a atteint un excellent degré de maturité grâce à leur utilisation dans le domaine de l'éclairage. Leur robustesse et leur grande efficacité en font une solution de choix pour réaliser des micro-écrans de haute luminance et de haute résolution pour le domaine de la réalité augmentée. Cependant la taille des microLEDs qui composent ces pixels de micro-écrans est de quelques micromètres. A ces dimensions, les recombinaisons non-radiatives entre électrons et trous qui se produisent aux niveau des défauts de surface deviennent dominantes et dégradent les performances. On réduit généralement l'impact de ce problème en passivant les défauts. Un autre paramètre qui joue un rôle important sur les performances des µLEDs est la diffusion latérale des porteurs car elle contrôle la migration des électrons et des trous jusqu'à la surface défectueuse. Ces 10 dernières années les chercheurs ont acquis une bonne compréhension de la physique des puits quantiques InGaN dans les grandes LEDs et ont optimisé les structures en conséquences. Le passage à des tailles micrométriques impose de nouvelles contraintes. Dans cette thèse, nous proposons d'étudier l'impact du design et de la composition des puits quantiques InGaN sur les propriétés de diffusion des porteurs et leur impact sur les performances des µLEDs. Dans ce but, l'étudiant(e) réalisera des puits quantiques et des structures LEDs par MOCVD et les caractérisera. Une grande partie du travail concernera des caractérisations spectroscopiques et électro-optiques des échantillons que viendront compléter des caractérisations structurales.

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