Dispositifs optoélectroniques sur nitrure de gallium
Le nitrure de gallium (GaN) et les alliages associés ont ouvert la voie à un éclairage à état solide efficace dans lequel les tubes fluorescents traditionnels sont remplacés par des diodes électroluminescentes (DEL) blanches. Des dispositifs électroniques hautes fréquences à base de GaN pour applications sans fils ont déjà été lancés sur le marché ouvert. Actuellement, ils commencent à révolutionner le champ du stockage haute capacité grâce aux diodes laser bleues. Néanmoins, la croissance hétéro-épitaxiale sur substrats étrangers, comme le saphir ou le carbure de silicone (SiC) entraîne une densité de défauts élevée, d'où une efficacité lumineuse limitée des dispositifs à base de GaN. Compte tenu du potentiel reconnu des dispositifs à base de GaN, le projet DENIS, financé au titre du cinquième programme-cadre, s'est fixé pour objectif la mise au point d'une technique adaptée à la production à grande échelle de pastilles fines de GaN. L'utilisation de substrats à coefficients d'expansion thermique et constante de réseau très similaires constituerait une technique optimale d'amélioration des performances et de la durée de vie des dispositifs à base de GaN. Le projet DENIS est arrivé à son terme, après avoir fourni toute une gamme de contributions positives à l'établissement de la technologie GaN en Europe. Une technique et un réacteur adaptés à la croissance de boules de GaN permettant la production de pastilles fines ont été mis au point à l'université de Linköping en Suède. Plus précisément, la technique de précipitation en phase vapeur hybride a été utilisée avec succès pour la croissance de substrats en GaN d'un diamètre pouvant atteindre 2 pouces pour une épaisseur de 2mm. La croissance de GaN industriel a été obtenue dans un réacteur à murs chauds vertical à la pression atmosphérique. Une fois combiné à l'envol par effet laser pour le délaminage de substrat, l'amélioration théorique des performances des dispositifs électroluminescents par rapport à celles des dispositifs à substrats au saphir a été démontrée. Cependant, il reste à résoudre des questions critiques, ainsi qu'à clarifier l'effet de l'utilisation de tels substrats sur les propriétés des dispositifs.
