Accueil > ACTUALITES

Les travaux de recherche menés par l’IPFN de Lisbonne, le laboratoire CIMAP et l’Université d’Helsinki font la couverture de Small Science No. 49 du 8 décembre 2022

par HASLEY Delphine - publié le

Les semi-conducteurs à large bande interdite, comme les nitrures du groupe III (InN, GaN, AlN et leurs alliages) sont étudiés pour de nombreuses applications et notamment pour la prochaine génération d’électronique spatiale en raison de leur remarquable résistance aux rayonnements. Cependant, leur réponse aux excitations électroniques intenses comme c’est le cas lorsqu’ils sont soumis aux rayonnements fortement ionisants tels que les ions lourds hautement énergétiques est encore mal comprise.

Les effets exacts induits par l’ionisation sont encore difficiles à prévoir en raison des schémas complexes de transition de phase et de dynamique de création-annihilation des défauts dans ce type de nitrures (AlN, GaN, InN).

La collaboration entre l’IPFN de Lisbonne, le CIMAP et l’Université d’Helsinki a permis de coupler le modèle à deux températures (pointe thermique), des simulations de dynamique moléculaire et la microscopie électronique à transmission pour étudier les modifications à l’échelle atomique induite par des ions lourds rapide du GANIL sur le GaN.

Les simulations révèlent une forte propension de GaN à recristaliser ce qui explique les seuils élevés en pouvoir d’arrêt électronique pour la formation de trace permanente et la saturation du dommage à forte fluence. Les auteurs ont montrés que l’efficacité de la recristallisation diminue avec le pouvoir d’arrêt en particulier lorsqu’il y a dissociation du matériau et formation de bulles de N2. La recristallisation est également limitée près de la surface où des cavités et des protusions se forment. L’accord exceptionnel entre les résultats simulés et les observations effectuées en microscopie électronique en transmission montre la validité de la simulation pour examiner l’ensemble du spectre de perte d’énergie électronique.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202270265