Centre for Nanosciences and Nanotechnology - Marcoussis Campus
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Physics and Technology of Nanostructures > Epitaxial Growth of 2 DEGs: III-V Heterostructures and Graphene
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2DEG

Trait horizontal

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Puce Contracts and projects

Puce Past and current Internship Training


Puce Group PHYNANO

Trait vertical

Action 2DEG

Puce Presentation

A large number of investigations are made possible thanks to high-mobility two-dimensional electron gases (2 DEGs). The very large mean-free paths of the electrons in these structures makes it possible to study the extremely rich physics when dimensionality, interactions and disorder all play a role. They are also suitable for new electronics using ballistic electron propagation. In the group of PhyNano we develop such two-dimensional electron gases for a wide range of studies, using molecular beam epitaxy (MBE) for GaAs/AlGaAs heterostructures and anataxial growth of graphene (high temperature sublimation of silicon from SiC).

This action has two main parts:

relax Elaboration and physics of 2 DEGs
dcb UHV-STM studies of MBE growth
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Puce Members

Contacts

 Cavanna Antonella  (+33) 1 69 63 60 61  
 Etienne Bernard  (+33) 1 69 63 61 98  
 Gennser Ulf  (+33) 1 69 63 61 31  
 Ouerghi Abdelkarim  (+33) 1 69 63 61 11  

And also...

 Largeau Ludovic  (+33) 1 69 63 61 74  
 Voisin Paul  (+33) 1 69 63 61 93  

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Puce Publications

Publication in journals
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Puce Contracts and projects

    Puce ANR PNANO

      THINQE_PINQE : Emetteurs quantiques THz sans inversion de population basés sur les polaritons intersousbandes

      Reference contract : ANR PNANO 2009
      C2N leader(s): Ulf Gennser
      Main goals : : The general context of the project is the tailoring of the light-matter interaction in semiconductor structures for the realization of efficient mid-infrared and THz optoelectronic emitters. The basic idea of the project is to implement novel optoelectronic emitters operating in the strong coupling regime between an intersubband excitation of a two-dimensional electron gas and a microcavity photon mode. The devices that will be designed, realized and characterized in this project will take advantage of the fundamental properties of intersubband polaritons. The modification of the characteristic time for the light-matter interaction in the strong coupling regime will allow us to increase the quantum efficiency of THz light emitting devices. The second property that we will exploit is the fact that, under certain conditions, intersubband polaritons have a bosonic character; as a consequence they can undergo stimulated scattering. We propose to use this property to realize mid-infrared and THz lasers, working without population inversion. Finally, the dispersion of THz intersubband polaritons will allow us to obtain emitters at frequencies lower than 1 THz, approaching the microwave range. (2009-2011)

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    Puce Incentive Projects of the Ministry of Research

      NanoHall : Fabrication, étude et validation de capteurs de Hall submicroniques faible bruit

      Reference contract : ACN
      Coordinator, Partner(s) : C. Chaubet (UT TROYES )
      C2N leader(s): Dominique Mailly, Giancarlo Faini, Ulf Gennser
      Main goals : Ce projet vise à la mise au point d'une famille de capteurs magnétiques à effet Hall basés sur des hétérostructures à puits quantiques (2004-2007)

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    Puce Other National Projects

      SUPERTRAMP : Au delà du graphène : Dopage, supraconductivité et transitions de phase en 2D

      Reference contract : ANR
      C2N leader(s): Abdelkarim Ouerghi
      Main goals : Ce projet de recherche s\\\\\\\'intéresse à la possibilité d\\\\\\\'induire des transitions métal-isolant ou métal-supraconducteur par dopage dans des couches ultrafines- jusqu\\\\\\\'à la monocouche atomique- où des instabilités de charge et les singularités électroniques sont souvent exacerbées.Ce projet de recherche s\\\\\\\'intéresse à la possibilité d\\\\\\\'induire des transitions métal-isolant ou métal-supraconducteur par dopage dans des couches ultrafines- jusqu\\\\\\\'à la monocouche atomique- où des instabilités de charge et les singularités électroniques sont souvent exacerbées. (2012-2014)

      MIGRAQUEL : value

      Reference contract : ANR Blanc
      C2N leader(s): Abdelkarim Ouerghi
      Main goals : Ce projet de recherche fondamentale s\'intéresse aux propriétés dynamiques des fermions de Dirac dans le graphène qui est le matériau semi-métallique modèle pour cette physique. Le but du projet est d\'exploiter ces propriétés pour réaliser des dispositifs d\'électronique quantique novateurs centrés autour d\'une architecture de type transistor. (2010-2014)

      GRAPHYG : Graphène hydrogéné : le Graphane

      Reference contract : RTRA Triangle de la Physique
      Coordinator, Partner(s) : A. Ouerghi (LPN ),
      C2N leader(s): Abdelkarim Ouerghi
      Main goals : Ce projet consiste à étudier les changements de structures et de propriétés électroniques du graphène provoqués par l\'adsorption d\'hydrogène. (2011-2013)

      QUANTHERM : Mesure de signatures thermiques de cohérence quantique

      Reference contract : ANR Blanc
      Coordinator, Partner(s) : O. Bourgeois (Institut Neel ),
      C2N leader(s): Ulf Gennser
      Main goals : L’objectif de ce projet est la mise en évidence expérimentale des modifications des propriétés thermiques de nano-objets annulaires mésoscopiques (métalliques et semiconducteurs (III-V)) en présence de cohérence de phase électronique. L’expérience centrale que nous souhaitons réaliser est la mesure de variations de la chaleur spécifique en fonction du flux magnétique sur deux systèmes complémentaires : des anneaux d’argent et des gaz d’électrons bidimensionnel en GaAs/AlGaAs. (2009-2011)

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Puce Past and current Internship Training

Post-docs


  • Developing semiconductor nanostructures for electrical transport

  • D. Kazazis-(2009-09-28 / 2013-12-31)
    Theme : Physique et Technologie des Nanostructures (PHYNANO)
    Contact : U. Gennser
    Group : Physique et Technologie des Nanostructures (PHYNANO)


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  • Studt by UHV MBE and STM of In and Ga atoms surface organization on surfaces vicinal to (001) having a low-disordered array of atomic steps. Application to 2D and 1D heterostructures 2D et 1D

  • A. Ouerghi-(2005-09-01 / 2006-08-31)
    Theme : Physique et Technologie des Nanostructures (PHYNANO)
    Contact : B. Etienne
    Group : Physique et Technologie des Nanostructures (PHYNANO)


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    A joint study by RHEED diffraction and STM measurements has allowed us to optimize the wetting of a GaAs(001) singular surface by an InAs pseudomorphic monolayer. We have been able to obtain growth conditions for perfect wetting, resulting in a very ordered surface at atomic level, a result which is differing markedly from several data in the literature which show a very fragmented non wetting layer. Inserting in a cleaver way such a layer inside the channel of an Al.3Ga.7As/ GaAs modulation doped hetererojunction, we have been able to get 2DEG’s with a high charge density ns >1.2x1012 cm-2 having only a single populated electronic subband. This is above twice the limit for second miniband occupation in standard AlGaAs/GaAs heterojunctions. Before growth reactor cleaning and cells refilling, it was not worth starting seriously the heteroepitaxy programme on vicinal surfaces. But in a very preliminary study of heteropitaxy starting with only a submonolayer InAs, we have determined a very powerful and easy method to distinguish with a single STM scan InAs from GaAs covered areas.

PhDs

Internship Training

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