Vers l'intégration de les Structures Hybrids de Semiconducteur-Graphene

 

Seyyed Nima Nateghi

Collège TAV

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme de recherche pour les chercheurs de collège

Concours 2018-2019

La récente découverte du graphène et ses propriétés physiques et structurelles uniques a suscité énormément d'intérêt d'appliquer ce nouveau matériel dans une variété de nouveaux appareils électroniques. Cependant, l'absence de control sur le non-zéro bande-interdite empêche son application à grande échelle. Pour remédier à cette limitation, nous proposons l'intégration directe de semiconducteurs III-V sur le graphène en exploitant l'épitaxie de van der Waals. Connus pour leur émission de lumière efficace et porteur de charge élevé motilities, semiconducteurs III-V sont au cœur de nombreuses technologies. 
L'objectif principal de cette proposition est d'éxploiter la nature de l'interface van der Waals épitaxiale (III-V/graphène), qui est l'élément clé dans le développement de nouveaux matériaux et appareils. Nos résultats préliminaires sur semiconducteurs III-V déposés directement sur le graphène monocouches ont éclairer un phénomène inattendu, suggérant une forte sensibilité de la morphologie sur la nature du substrat en dessous du graphène monocouches. Ceci indique que le mécanisme de croissance sur graphene implique une interaction à longue-portée des atomes déposés, qui est beaucoup plus fort que ce qui a été avancé dans la littérature. Pour corriger cette croyance répandue, nous avons l'intention d'étudier profondément les interfaces de III-V et graphène obtenues dans différentes conditions expérimentales.
Ce projet démontrera une nouvelle perspective sur la nature fondamentale de l'épitaxie de van der Waals et c'est une étape cruciale vers l'optimisation de l'intégration des semi-conducteurs III-V sur le graphène monocouches. L'élaboration du projet d'hybrid structures de III-V/ graphène créera de nombreuses possibilités de concevoir une nouvelle classe de dispositifs optoélectroniques et électroniques.
D'une durée de trois ans, ce projet aura des retombées considérables sur l'enseignement. Il permettra l'adaptation d'une technique de culture émergente à des fins de formation des étudiants en Techniques de laboratoire, biotechnologies et permettra l'implication de trois stagiaires inscrits au même programme. Il assurera le gain d'une expertise plus spécifique par les membres du CNETE en lien avec l'isolement et la culture de microorganismes non cultivables par des méthodes traditionnelles, cette expertise étant recherchée par plusieurs partenaires de l'équipe pour assurer le développement de nouveaux bioproduits novateurs dont bénéficieront les utilisateurs finaux. Enfin, les résultats de ce projet seront diffusés à la communauté scientifique par le biais de présentations dans divers événements et d'articles auxquels contribueront les stagiaires participant au projet.