Prix de la Fondation Dimitris N. Chorafas 2018 – Heidi Potts

Gold-free Growth of InAs Nanowires Growth, Structural & Electrical Properties
Thèse EPFL n°7939 (2017)
Directrice de these : Prof. A. Fontcuberta i Morral

« Pour ses contributions novatrices dans le domaine de la synthèse des semi-conducteurs nanostructurés. Ses découvertes permettent le contrôle de la forme et pureté cristalline des nanofils d’arséniure d’indium grâce à une compréhension améliorée des processus d’auto-assemblage. Ce travail ouvre de nouvelles perspectives pour les prochaines générations d’ordinateurs quantiques basés sur les Fermions Majorana. »

Les nanofils semi-conducteurs ont des applications intéressantes en électronique et en optoélectronique, et servent de plateforme pour étudier des effets physiques fondamentaux. Parmi différents matériaux semi-conducteurs, InAs est particulièrement intéressant pour des applications électroniques et pour le transport quantique. Plusieurs défis doivent être maitrisés avant de pouvoir utiliser ces nanofils InAs: les mécanismes de croissance, leur structure cristalline, les propriétés de surface, et la possibilité de créer des jonctions ou des réseaux. Dans cette thèse, la croissance de nanofils InAs et InAsSb est réalisée par épitaxie par jets moléculaires. La croissance des nanofils a été optimisée: nous avons déterminé les conditions requises pour obtenir des nanofils verticaux et les conditions pour changer leur direction pendant la croissance afin de créer des jonctions. Ces résultats constituent une première étape dans la réalisation de réseaux de nanofils, qui sont intéressant pour l’informatique quantique. En outre, nous avons montré que des défauts cristallins peuvent être supprimés par l’incorporation d’antimoine, ce qui est important pour contrôler les propriétés des nanofils. Finalement, nous avons analysé les propriétés électriques des nanofils, en étudiant particulièrement la passivation de surface.