20 mars 2010
Voir un atome unique par microscopie électronique

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.

Les atomes de dopant sont-ils bien là où on espère les avoir implantés ? Cette question se pose d’autant plus crûment aujourd’hui que la taille des nanostructures semiconductrices élaborées pour l’électronique ou la photonique se réduit et que le nombre de ces dopants est faible. Le LEMMA, laboratoire des microscopies avancées du SP2M, 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 Tm, 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.

 

A retrouver dans la Feuille Rouge

 

http://dx.doi.org/10.1063/1.3455893

Maj : 19/02/2014 (592)

 

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