Nitride nanowire light-emitting diode

Diodes électroluminescentes à nanofils nitrures Les nanofils nitrures présentent des propriétés optoélectroniques extraordinaires et sont considérés comme des matériaux prometteurs pour des diodes électroluminescentes (LEDs), grâce à leur haute qualité cristalline, leurs surfaces non-polaires, leur bonne flexibilité mécanique, leur rapport d’aspect élevé, etc.Cette thèse adresse la croissance, la fabrication, les caractérisations optiques et électriques et la simulation optique des dispositifs à base de nanofils nitrures, avec un accent particulier sur les LEDs à nanofils.Premièrement, cette thèse présente la croissance par épitaxie en phase vapeur aux organométalliques de nanofils nitrures cœur-coquille auto-assemblés contenant des puits quantiques InGaN/GaN sur les facettes plan m avec différentes concentrations d’In. Puis est décrite la fabrication de LEDs utilisant ces nanofils suivant deux différentes stratégies d’intégration (intégrations planaires et verticales).L’intégration planaire est basée sur des nanofils uniques dispersés horizontalement. J’ai proposé une plateforme photonique intégrée composée d’une LED à nanofil, d’un guide d’onde optimisé et d’un photodétecteur à nanofil. J’ai également développé un système d’alignement des nanofils.L’intégration verticale a pour objectif la réalisation de LEDs flexibles reposant sur une assemblée de nanofils verticaux encapsulées dans des polymères. Je montre que ceci permet la fabrication de LEDs flexibles monochromatiques, bi-couleurs ou blanches.Les nanofils épitaxiés sur des matériaux 2D par épitaxie de van de Waals sont faciles à décoller de leur substrat natif. Avec cette motivation, dans la dernière partie de cette thèse, j’ai étudié la croissance organisée des nanofils GaN sur du graphène micro et nano-structuré utilisant l’épitaxie par jets moléculaires.