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Guillaume Perillat-Merceroz

Mécanismes de croissance et défauts cristallins dans les structures à nanofils de ZnO pour les LED

Publié le 8 novembre 2011
Thèse soutenue le 08 novembre 2011 pour obtenir le grade de docteur de l'Université Joseph Fourier de Grenoble - Spécialité : Matériaux, Mécanique, Génie civil, Electrochimie

Résumé :
Les nanofils de ZnO à puits quantiques et le dopage p par implantation ionique d'azote sont étudiés pour la fabrication de LED ultra-violettes. Des pyramides de polarité O et des nanofils de polarité Zn sur substrats de saphir et ZnO sont élaborés. La croissance organisée de nanofils sur ZnO de polarité Zn est démontrée. De même, des pyramides ou des nanofils de GaN sont obtenus sur GaN de polarité Ga ou N. Sur saphir, l'élimination des dislocations dans les pyramides sous-jacentes aux nanofils est analysée. Les nanofils sans défauts structuraux permettent l'élaboration de puits quantiques coeur-coquille ZnO/Zn(1-x)MgxO. La relaxation plastique dans les nanofils est étudiée, puis la composition en Mg est optimisée pour l'éviter et atteindre un rendement quantique interne de 54 %. Concernant l'implantation, les défauts sont identifiés avant et après recuit. Ils disparaissent en surface, d'où une guérison facilitée des nanofils. Un matériau guéri avec des accepteurs activés n'est pas obtenu.

Jury :
Président : Dr Henri Mariette
Rapporteur : Dr Frank Glas
Rapporteur : Dr Philippe Vennegues
Examinateur : Pr Pierre Galtier
Examinateur :  Pr Nicolas Grandjean
Encadrant de thèse : Dr Pierre-Henri Jouneau
Directeur de thèse : Dr Guy Feuillet

Mots clés :
Implantation ionique, LED, Puits quantiques, Nanofil, ZnO, Microscopie électronique en transmission

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