MAGIQ — Emetteur laser compatible MBE dans les hétérostructures quantiques SiGeSn de basse dimensionnalités.

En raison de leur structure de bande indirecte, les semiconducteurs du groupe IV sont habituellement considérés comme des émetteurs de lumière très inefficaces, incapables de produire une émission laser. Très récemment, ce paradigme a changé grâce à des démonstrations expérimentales d'alignement direct de la bande interdite dans des alliages de germanium-étain et dans le germanium pur soumis à des contraintes en tension. Ces démonstrations ont été instantanément suivies par la réalisation d'un laser à pompage optique dans des couches massives. Toutefois, à température ambiante, les seuils d'émission des lasers à bande interdite directe du groupe IV sont encore excessivement élevés. Pour étendre le potentiel de ces matériaux, notre projet développera des technologies laser dans le proche et moyen infrarouge basées sur des hétérostructures quantiques dans des jeux de matériaux à base de SiGeSn. Aujourd'hui, la communauté manque encore presque totalement de connaissances sur les boîtes quantiques (QD) du GeSn, et très peu de travaux ont été consacrés aux puits quantiques. Même si la croissance des QDs GeSn n'est pas facilement accessible, ces structures de basse dimensionalités sont connues pour être au cœur des développement de sources quantiques et sont susceptibles de fournir des seuils d'émission laser très bas. Le projet MAGIQ vise à développer la croissance de ces structures, à étudier leurs structures de bande et à explorer leur potentiel en tant qu'émetteurs laser potentiellement bien supérieurs à ce qui a été démontré jusqu'à présent. Le cas des puits quantique GeSn sera également exploré en utilisant des approches spécifiques combinant l'expertise du consortium. Le projet MAGIQ fournira une plate-forme d'élaboration de matériau unique, réunissant des experts renommés de la croissance du GeSn avec les techniques CVD et MBE, une forte expertise dans le traitement et l'ingénierie des matériaux, la conception et l'analyse des lasers du groupe IV. Le consortium effectuera une analyse comparative des lasers qui ouvrira la voix aux futur développements de sources optiques du groupe IV entièrement compatibles avec les technologies CMOS.