La réalisation de dispositifs électroniques et optoélectroniques nécessite dans de nombreux cas l’utilisation de matériaux semi-conducteurs chargés négativement et positivement. Il est parfois difficile d’obtenir des matériaux dopés p, c’est notamment le cas pour les matériaux à grand gap tel que ZnO. Des travaux ont mis en évidence la possibilité doper en trous le ZnO, mais jusqu’à présent ce type de dopage était limité à des structures semi-conductrices à deux dimensions. L’équipe du Professeur Wang de l’University of California à San Diego a récemment montré qu’il était possible de réaliser un tel dopage pour des nanofils de ZnO.
L’élaboration de ces nanofils est réalisée par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) en injectant de l’anhydride phosphorique (P2O5) comme source de dopage. Du carbone est utilisé afin de réduire le P205 et obtenir un gaz de phosphore. Lors du processus de croissance des nanofils de ZnO, la présence d’atomes de phosphore entraîne la formation de défauts dans le cristal ce qui augmente le nombre de trous présent par rapport au nombre d’électrons.
La possibilité de fabriquer des nanofils de ZnO complémentaires (dopés p et n) ouvre de nombreuses perspectives d’utilisation en spintronique, microscopie, détection UV et dans les transistors. Les coûts du matériau et de sa fabrication étant bien inférieurs à celui du GaN, le ZnO pourrait devenir dans quelques années un matériau très utilisé dans la réalisation de diodes électroluminescentes émettant dans le bleu et l’UV. L’équipe du professeur Wang travaille actuellement à la réalisation de structures à base de nanofils de ZnO afin d’en démontrer les possibilités d’utilisation. Nous consacrerons largement le prochain numéro de la lettre Sciences physiques Etats-Unis à l’utilisation de ces nanofils comme composant pour la nanophotonique.
Source :
https://ucsdnews.ucsd.edu/newsrel/science/dwang07.asp
Pour en savoir plus, contacts :
Site internet du groupe de recherche du Professeur Wang : https://www.nano3.ucsd.edu/
Code brève
ADIT : 40719
Rédacteur :
Romaric Fayol – [email protected]
