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Synthèse et propriétés de monocristaux, de poudres, films minces ou hétérostructures

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Soutenance de Thèse de Cédric LECLERE : Spectroscopies X et diffraction anomale de boîtes quantiques GaN et d'hétéro-structures III-N ...

Publié le 7 mai 2013
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Soutenance 6 juin 2013 | Plan d'accès
Jeudi 6 juin à 14 heures, Amphi M-001 / Grenoble INP Phelma - Minatec

Thèse de Cédric Leclere

Spectroscopies X et diffraction anomale de boîtes quantiques GaN et d'hétéro-structures III-N : inter-diffusion et ordre à courte distance / X-rays spectroscopies and anomalous diffraction of GaN quantum dots and III-N hetero-structures : inter-diffusion and short range order
Amphi M-001 - Grenoble INP Phelma - Minatec - Rez de Chaussée
3 Parvis Louis Néel - 38000 Grenoble
Tram B - Arrêt Cité Internationale

Free entrance - No registration required

Mots-clés : diffraction anomale DAFS MAD, spectroscopie X XANES EXAFS, semi-conducteurs III-V, contrainte, ordre local à courte distance InGaN, green gap

Cedric Leclere.jpg

Cedric Leclere.jpg

Directeur de thèse : Hubert RENEVIER
Ecole doctorale : I-MEP2
Structure de rattachement : Grenoble INP
Etablisssement d'origine
: ENSPG (Ecole Nat. Sup. de Physique de Grenoble) - INP Grenoble & Master Recherche Physique Univ. J. Fourier - Grenoble
Date entrée en Thèse : 01/10/2009
Date de soutenance : 06/06/2013

LMGP-Filet bleu 50%

Résumé
Le travail illustré par ce manuscrit de thèse présente l'étude structurale d'hétéro-structures semi-conductrices à base de nitrures d'éléments III avec l'un des outils les plus puissants de la recherche scientifique: le rayonnement synchrotron.
La cartographie haute résolution de l'espace réciproque, la diffraction anomale multi-longueur d'onde, la spectroscopie d'absorption X et la spectroscopie en condition de diffraction nous ont permis de caractériser la structure à l'échelle atomique de différentes régions d'un même système.
Dans un premier temps, nous montrons que les nanofils GaN sur Si(111) ont une polarité N et proposons un mécanisme de nucléation.
Dans un second temps, nous mettons en évidence un phénomène d'inter-diffusion stimulée par la contrainte dans les boîtes quantiques GaN / AlN recuites à haute température.
Enfin, nous observons la présence d'un ordre local à courte distance dans les nanofils coeur-coquille InGaN / GaN. Cette organisation atomique pourrait être induite par la présence de contrainte, nous avons initié une étude de l'anisotropie de l'ordre à courte distance pour explorer cette hypothèse.

Abstract

The work presented in this manuscript deals with the structural investigation of III-nitrides semiconductor heterostructures with one of the most powerful tools of materials science: the synchrotron radiation.
We used high resolution reciprocal space mapping, multi-wavelenght anomalous diffraction, x-rays absorption spectroscopy and diffraction anomalous fine structure to characterize the structure at the atomic scale of complex nano-structured systems.
First, we show that GaN nanowires on Si(111) are N-polar and we suggest a nucleation mecanism.
Then, we highlight a strain assited inter-diffusion phenomenon in the GaN / AlN quantum dots annealed at high temperature.
Finally, we observe the presence of short-range order in InGaN / GaN core-shell nanowires. This atomic organization could be induced by the presence of stress and we have begun a study of the anisotropic ordering to explore this hypothesis.


Membres du jury

René GUINEBRETIERE - Professeur - SPCTS / ENSCI Limoges (Rapporteur)
Frederico BOSCHERINI - Professeur - Universita de Bologna (Rapporteur)
Olivier THOMAS - Professeur - IM2NP / CNRS Marseille (Examinateur)
Gema MARTINEZ-CRIADO - Chargé de Recherche - ID22 / ESRF Grenoble (Examinateur)
Bruno DAUDIN - Chargé de Recherche- CEA/INAC/SP2M (Examinateur)
Hubert RENEVIER - Professeur - LMGP / CNRS - Grenoble INP (Directeur de thèse)
Maria Grazia PROIETTI CECCONI - Professeur - Universidad de Zaragoza (Invitée)


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mise à jour le 6 août 2013

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