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Qualification et quantification des défauts de surface du Gan, InGaN et AlGaN

Département d'Optronique (LETI)

Laboratoire des Composants Emissifs

Physique des semiconducteurs / Optoélectronique

01-09-2021

SL-DRT-21-0515

David.Vaufrey@cea.fr

Les µLED à base de GaN semblent prometteuses pour les applications de type réalité augmentée (AR) ou réalité virtuelle (VR). En effet, elles permettraient de réaliser des écrans avec des résolutions et des luminances jusqu'alors non atteintes. Mais ces µLED souffrent d'un chute d'efficacité en comparaison de leur s?ur de plus grande taille. Une explication communément admise à cette chute d'efficacité réside dans l'existence de nombreux défauts de surface induit par la gravure de singularisation des pixels. Plus les dimensions de la LED sont réduites, plus les défauts jouent un rôle important dans le comportement électro-optique. Leurs présences, s'ils sont peu profonds, peuvent faciliter l'injection électrique, en revanche s'ils sont profonds, contribuent à la dégradation des performances de composants de type LED par exemple. Le présent sujet de thèse vise à quantifier et qualifier les défauts de surface dans le GaN, l'InGaN et l'AlGaN qui composent les µLED à base de GaN. La ou le thèsard(e) devra réaliser par lui-même toutes les étapes de réalisation de nouveaux composants nécessaires à l'étude, débutant par la conception des masques de photolithographie, la réalisation de toutes les étapes technologiques et finalement des caractérisations électro-optiques tels que par exemple DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy), DLOS (Deep Level Optical Spectroscopy) ou photocourant. A l'issue, la ou le thèsard(e) devra identifier les défauts de surface les plus limitant pour l'efficacité des LED et les plus favorables à l'injection de porteurs électriques. La thèse se déroulera en étroite collaboration avec Ph Ferrandis (directeur de thèse) de l'institut Néel, N. Rochat (co-encadant) du CEA Leti (PFNC Plateforme Nano Caracterisation) et David Vaufrey (encadrant) du CEA Leti (LCEM Laboratoire Composant Emissif). La bourse de thèse serait intégralement financée par le CEA Leti de Grenoble pour une durée de 3 ans.

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