Epitaxie « à distance » de Cd(Hg)Te

Une nouvelle façon d’envisager l’épitaxie est apparue récemment grâce au développement des matériaux 2D. Alors que l’épitaxie conventionnelle impliquant des liaisons covalentes est limitée notamment à l’accord de paramètre de maille entre le matériau substrat et la membrane épitaxiée, il apparait que cette contrainte peut être significativement relâchée si la croissance épitaxiale se fait par des interactions de van der Waals. Les matériaux 2D sont les candidatés idéaux pour ce type de croissance étant donné que leur surface ne présente pas de liaisons pendantes. La « remote epitaxy » ou « épitaxie à distance » est une approche novatrice et originale récente qui consiste à couper l’épitaxie covalente classique par insertion d’un feuillet de matériau 2D suffisamment fin pour permettre la transmission du champ cristallin entre le substrat et la couche épitaxiée. Il est alors possible de réduire notablement les contraintes dans les premières couches épitaxiées avec la possibilité de détacher aisément (grâce à l’interface de faible énergie) la membrane épitaxiée de son substrat. Cette approche a été abordée avec succès dans le cas des matériaux III-V avec un feuillet de graphène intercalé. Nous proposons dans ce sujet de thèse l’étude de la « remote epitaxy » des semiconducteurs II-VI, CdTe et HgCdTe qui sont au cœur de nombreux domaines d’application comme la détection infrarouge et l’imagerie, la détection X et les applications médicales ou bien encore le photovoltaïque. Plusieurs matériaux 2D seront étudiés ; soit reportés soit directement épitaxiés si possible en surface du substrat. Le graphène sera transféré par voie sèche pour générer des interfaces de la meilleure qualité possible. De façon préférée, le matériau 2D sera directement épitaxié en surface du substrat. Cette étude se fera en collaboration avec l’équipe 2D de SPINTEC.