Nous explorons ici plusieurs sujets connexes autour de l’émission dans la gamme UV-C pour des applications dans le domaine de la désinfection. Dans un premier temps, nous étudions la croissance de l’AlN en structure nanofil par reprise d’épitaxie réalisée par une technique d’épitaxie par jets moléculaires (EJM) sur des nano-piliers de GaN. Nous étudions les conditions optimales de croissance EJM puis établissons un mode de croissance optimisé pour nos nanofils d’AlN utilisant une méthode de croissance alternée (Migration Enhanced Epitaxy). Suite à l’observation de défauts d’empilements étendus dans le plan basal des sections d’AlN, assimilables à des inclusions cubiques le long de la matrice wurtzite, nous identifions le caractère luminescent de ces défauts à basse température et établissons un modèle prédictif liant le nombre de plans de la faute d’empilement à son énergie d’émission. Dans un troisième temps, nous étudions les propriétés de luminescence en température et résolues en temps d’un puits quantique GaN/AlN ultra-fin, d'épaisseur graduée inférieure à une monocouche, qui émet dans l’UV-C profond entre 240 nm et 220 nm. Etablissant les propriétés de la structure en luminescence résolue en temps, nous établissons un modèle basé sur la fuite thermoionique de l’électron dans la barrière AlN, permettant d’expliquer la chute de rendement quantique externe observée dans les émetteurs UV-C profonds. En outre, nous détaillons la réalisation d’une Diode Électroluminescente réalisée par EJM et la réalisation du contact p. Nous démontrons une émission à 260 nm en électroluminescence, pour un très faible EQE de 5.10−3%. Enfin, nous proposons une méthode de mesure du rendement radiatif par excitation électronique, basée sur l’utilisation d’une sphère intégrante à l’intérieur d’un microscope électronique.​

Direction / Supervision​
Bruno Daudin
Co-Direction
Gwénolé Jacopin