Le LEMMA (équipe Étude des Matériaux par Microscopie Avancée de notre laboratoire), vient de montrer des images d’atomes de Thulium (Tm) dopants d’hétérostructures photoniques GaN/AlN. Ceci est possible grâce à l’imagerie des électrons diffusés à grand angle sur un détecteur annulaire dans le microscope électronique en transmission à haute résolution FEI Titan : ce mode, sensible au numéro atomique (Z=nombre d’électrons=nombre de protons) fournit une image de colonnes atomiques dont les variations d’intensité sont proportionnelles au nombre d’atomes de Tm dans la colonne.
Résultats : certains dopants T
m, qu’on souhaite insérer dans les boîtes quantiques de GaN pour élargir leur spectre d’émission, ont tendance à s’en échapper et se concentrer sur des défauts structuraux de la matrice AlN comme des dislocations ou des zones de relaxation de contraintes.
Images haute résolution HAADF-STEM des boîtes quantiques GaN dans AlN.
a) GaN non dopé, b) GaN dopé Tm. Les points brillants dans la matrice AlN correspondent aux colonnes d'Al contenant un ou plusieurs atomes de Tm.