Laboratoire de Photonique et de Nanostructures
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Faits Marquants > Réseaux de nanofils de GaAs definis par lithographie électronique
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Réseaux de nanofils de GaAs definis par lithographie électronique

Des réseaux de motifs nanométriques circulaires sont fabriqués sur des substrats de GaAs par lithographie électronique et lift-off d’un film d’or. Les plots d’or obtenus jouent le rôle de catalyseur pour la croissance VLS (Vapeur, Liquide, Solide) de nanofils de GaAs. La croissance est réalisée par épitaxie par jets moléculaires. Pendant croissance, l’or et le gallium forment une particule d’alliage liquide qui se maintient en haut des fils. Après optimisation des procédés de lithographie et de croissance, nous avons obtenu des assemblées régulières de nanofils verticaux. Les caractéristiques géométriques des nanofils (hauteur et diamètre) dépendent de celles du réseau de plots d’or (pas du réseau, diamètre des plots). La figure montre par exemple un réseau de fils de 120nm de diamètre avec un pas de 3µm. La hauteur des fils est de 5µm. On constate qu’au delà de 3µm de hauteur, le diamètre de chaque fil se réduit. Cette hauteur critique est liée à la distance moyenne de migration du gallium le long des facettes du fil pendant croissance. Si le fil est plus haut que cette distance de migration, la particule de catalyseur liquide s’appauvrit en gallium et diminue de volume. Le diamètre du fil suit la diminution de taille de la particule.

Nanofils
Fig.1 : Image en microscopie électronique à balayage d’une assemblée régulière et homogène de nanofils de GaAs. Le réseau de plots d’or qui catalysent la croissance des fils est défini par lithographie électronique

Contacts : J.C. Harmand, M. Tchernycheva, L. Vila, G. Faini (Action de recherche : Nanofils III-V)


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