Caractérisation de matériaux dérivés des semiconduteurs

L'ISM-CNRC accélère le développement de nouveaux matériaux et des composantes connexes en utilisant des outils de caractérisation internes à la fine pointe et des compétences spécialisées de renommée internationale. Ces deux caractéristiques sont cruciales lorsque la durée du cycle de développement technologique doit être la plus courte possible afin de répondre aux possibilités du marché. De plus, l'industrie utilise régulièrement les installations de l'Institut pour l'évaluation de ses matériaux, processus et composantes internes.

• Physique quantique
• Théorie quantique
• Surfaces et interfaces

Physique quantique

Le Groupe de la physique quantique entreprend des recherches expérimentales sur les propriétés électroniques et optiques des matériaux semi-conducteurs, y compris les nanotubes à carbone simple semi-conducteurs. Une grande partie de la recherche est consacrée au traitement de l'information quantique, à la « nanospintronique » et aux dispositifs photoniques avancés.  Un centre d'intérêt des laboratoires d'optique est la spectroscopie optique des matériaux nanostructurés émettant dans la partie visible et près de l'infrarouge du spectre en portant une attention spéciale à la fenêtre des télécommunications de 1 550 nm. 

Le laboratoire de transport fait l'objet d'une très grande attention dans les applications de l'information quantique et « nanospintronique ». Une attention particulière est portée au développement de multiples circuits de points quantiques syntonisables utilisant les architectures latérales et verticales et à la manipulation de spins et d'électrons utilisant les techniques d'impulsion et de CW à haute fréquence.

Les nanotubes à carbone simple sont un nouveau système de matériaux des plus intéressants et il est prévu qu'ils auront des applications en nanooptique et en nanoélectronique. Le Groupe examine actuellement le potentiel de ce système de matériaux dans les domaines de la photonique et de l'optoélectronique. Une variété d'outils et de méthodes optiques ont été développés pour caractériser les nanotubes, tant sur place qu'à l'extérieur. et pour examiner leurs propriétés fondamentales.

De nombreux efforts sont également consacrés à la compréhension des propriétés fondamentales de ces systèmes complexes, des propriétés pertinentes aux matériaux sous-jacents et aux mécanismes responsables de leur comportement final, par exemple les mécanismes de décohérence. Ceci a permis récemment d'entreprendre des études allant des éléments fondamentaux du niveau de mélange quantique dans les points quantiques jusqu'à des études approfondies sur les caractéristiques spéciales de la carte d'excitation par luminescence pour les nanotubes à carbone simple.

Théorie quantique

Le Groupe de la théorie quantique effectue des recherches informatiques et théoriques sur les propriétés électroniques et optiques de semi-conducteurs de petite dimension et massifs, de matériaux organiques, de systèmes photoniques, de systèmes mésoscopiques et d'information quantique. Il examine également d'autres aspects de la théorie quantique au potentiel scientifique et technologique prometteur.

Surfaces et interfaces

Le Groupe des surfaces et interfaces étudie les propriétés physiques, chimiques, électriques et optiques des surfaces et des interfaces des matériaux d'intérêt stratégiques pour l'ISM-CNRC. Le groupe effectue des analyses en appui aux projets de l'IMS-CNRC et pour des collaborateurs et des clients externes.

Les installation du Groupe pour l'évaluation chimique des surfaces incluent la spectrométrie de masse à émission ionique secondaire, la spectrométrie Auger à balayage, la spectrométrie photoélectronique à rayons X, la spectroscopie X dispersif en énergie par microscope électronique à transmission (MET) et la spectroscopie de perte d'énergie ainsi que la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier en réflexion totale atténuée (IRTF-RTA). Les propriétés physiques des surfaces peuvent être évaluées par des techniques telles que la microscopie à balayage électronique, le MEB et la microscopie à force atomique. La caractérisation structurelle des couches minces et des interfaces peut également être effectuée par diffraction des rayons X et spectroscopie à diffusion Raman. Les autres caractérisations optiques incluent la diffusion de la lumière de résonance, Raman, l'absorption de l'IRTF et la spectroscopie de photoluminescence ainsi que la microscopie.

Information pertinente

Instituts:

• Institut des sciences des microstructures du CNRC