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Cristaux photoniques, vers une optique tout intégréeArticle de référence | Réf : E6308 v1
Auteur(s) : Gurvan BRASSE, Patrice CAMY
Date de publication : 10 oct. 2018
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L’épitaxie en phase liquide est une technique de croissance en flux basée sur la solubilité d’un soluté (espèce à cristalliser) dans un solvant. Elle repose sur le fait que la solubilité d’une espèce diluée dans un solvant est une fonction croissante de la température, ce qui permet de faire cristalliser le soluté à une température bien en dessous de la température de fusion de ce même matériau. De fait, cette méthode est particulièrement attractive pour la croissance en couches de matériaux ayant des températures de fusion élevées tels que les oxydes. La force motrice de la croissance épitaxiale est directement corrélée à la sursaturation du soluté dans le solvant : l’introduction d’un substrat déséquilibre la solution sursaturée qui se trouve dans un état métastable, conduisant ainsi à la cristallisation du soluté sur ce substrat. Le bon contrôle du processus LPE revient donc à une bonne maîtrise de la sursaturation de la solution, d’où l’importance de bien comprendre la thermodynamique et les mécanismes mis en jeu lors de la croissance épitaxiale.
2.1 Présentation des différents mécanismes de croissance épitaxiale
Les mécanismes de nucléation en surface du substrat définissent le mode de croissance épitaxiale et conditionnent la morphologie de la surface des couches épitaxiées. Il existe huit modes de croissance épitaxiale en LPE, illustrés par la figure 1 : Frank van der Merwe (FVM), Stranski-Krastanov (SK), Volmer-Weber (VW) , columnar growth, step flow, step bunching, screw island growth et growth on kinked surfaces ...
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NANOSCIENCES ET NANOTECHNOLOGIES
(1) - LECOEUR (P.), KORZENSKI (M.B.), AMBROSIN (A.), MERCEY (B.), CAMY (P.), DOUALAN (J.)L.) - * - Appl. Surf. Sci., 186, p. 403-407 (2002).
(2) - GRIVAS (C.), MAY-SMITH (T.C.), SHEPHERD (D.P.), EASON (R.W.) - * - Opt. Comm., 229, p. 355-361 (2004).
(3) - VAINOS (N.A.), GRIVAS (C.), FOTAKIS (C.), EASON (R.W.), AANDERSON (A.A.), GILL (D.S.), SHEPHERD (D.P.), JELINEK (M.), LANCOK (J.), SONSKY (J.) - * - Appl. Surf. Sci., 127, p. 514-519 (1998).
(4) - BAUSA (L.E.), LIFANTE (G.), DARAN (E.), PERNAS (P.L.) - * - Appl. Phys. Lett., 68(23), p. 3242-3244 (1996).
(5) - BHUTTA (T.), CHARDON (A.M.), SHEPHERD (D.P.), DARAN (E.), SERRANO (C.), MUNOZ-YAGUE (A.) - * - IEEE Jour. Quant. Elec., 37(11), p. 1469-1477 (2001).
(6) - BRINCKER (J.), SCHERRER (G.W.) - Sol-gel...
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