Impression 3D sous ultra-vide pour composants mesoscopiques
Un contrôle très précis des cristaux semiconducteurs à l’échelle nanométrique est devenu essentiel pour la fabrication des composants électroniques avancés ou pour certaines technologies quantiques. Dans ce contexte, les nanofils à base de semiconducteurs III-V à faible masse électronique présentent des propriétés particulièrement intéressantes. La fabrication de circuits électroniques basés sur de tels objets nécessite cependant leur mise en œuvre sous forme d’architectures complexes (réseaux croisés) de manière robuste et fiable tout en préservant leurs propriétés intrinsèques.
Dans ce contexte, l’épitaxie par jets moléculaires sélective permet d’élaborer des nano-cristaux localisés précisément à la surface du substrat grâce à l’utilisation d’un masque diélectrique. Dans ce travail*, nous montrons comment cette méthode de croissance peut être utilisée pour fabriquer des nanofils planaires composés d’un cœur en InGaAs et d’une coquille en InP. Une deuxième étape de croissance sélective permet également de parer ces nanofils de zones de contact fortement dopées pour pouvoir fabriquer des transistors dont l’espacement source/drain peut être ajusté jusqu’à moins de 30 nm. Avec cette méthode de fabrication ascendante évitant toute étape de gravure du semiconducteur, des composants avec différentes longueurs ont été fabriqués. Ils ont permis d’étudier les propriétés de transport électronique dans les nanofils jusqu’à très basse température dans un régime de transport où les électrons sont susceptibles d’être balistiques.
* « Gate length dependent transport properties of in-plane core-shell nanowires with raised contacts », A.Bucamp, C.Coinon, D.Troadec, S.Lepilliet, G.Patriarche, X.Wallart and L.Desplanque, Nano Research 13, p61–66 (2020) https://doi.org/10.1007/s12274-019-2572-8
