Quand les ferroélectriques font la paire avec les nanocristaux semiconducteurs

Dans la physique des semiconducteurs, la jonction pn occupe une place centrale pour l’intégration de ces matériaux dans des composants tels que les LEDs ou encore les photodiodes. Traditionnellement, la jonction est obtenue par dopage de semiconducteurs massifs en introduisant des impuretés extrinsèques. Si ce savoir-faire est bien maîtrisé pour les semiconducteurs traditionnels, ce n’est pas le cas des nanocristaux colloïdaux. En conséquence, des stratégies alternatives ont dû être développées pour fabriquer des diodes qui reposent sur des empilements de couches dans lesquels la couche active est entourée de couches sélectivement dédiées aux transports des trous et des électrons ou encore en recourant à des grilles électrostatiques. Des membres de l’équipe Physico-chimie et dynamique des surfaces de l’INSP proposent une approche plus économe en énergie et moins sensible au bruit environnant, couplant la couche optique active avec un matériau ferroélectrique.

a) Image de microscopie PFM (Piezoresponse force microscopy) des deux domaines ferroélectriques écrits à la surface du PZT. 

b) Schéma de la mesure d’imagerie de photoémission à partir d’un nano-faisceau comme effectué sur la ligne Antares de Soleil. c. Cartographe d’énergie de liaison pour l’état 5d du mercure sur la zone correspondant aux deux domaines ferroélectriques de la partie a.