Épitaxie sous fortes interactions

L’épitaxie étant un processus de reproduction d’une structure cristalline, les matériaux ont traditionnellement été classés par grandes familles en fonction du substrat utilisé. De nombreuses recherches visent à présent à lever certaines limitations en termes de choix de matériaux et / ou de substrats donnant lieu au développement de l’hétéro-épitaxie. Pour réaliser des hétérostructures de qualité compatible avec la fabrication de composants, il est indispensable de développer de nouvelles stratégies de croissance ou de mitigation des effets indésirables introduits par les défauts générés par les différences de structure cristalline (symétrie, polarité, paramètres de maille…). L’intégration monolithique de semiconducteurs III-V sur substrats de Silicium est un très bon exemple de domaine ayant reçu beaucoup d’attention dernièrement en raison des applications potentielles pour les télécommunications, la réalisation de capteurs, de circuits de toutes sortes… Les défis soulevés par ce type de croissance sont parfaitement connus : désaccord de paramètre de maille important (sauf avec GaP), différence de polarité, fort désaccord de coefficient de dilatation thermique, forte énergie d’interface entre Si et III-V, etc. Chacun de ces éléments donne généralement lieu à la formation de défauts tels que des dislocations, des fissures, des parois d’antiphase, ou bien encore des macles. Malgré de nombreuses avancées réalisées ces dernières années, ce type de croissance reste un défi.