Le prix Nobel de physique 2014 a été attribué aux pionniers du développement de l’éclairage blanc à base de diodes électroluminescentes p-n. Parmi les lauréats, le japonais H. Amano a été récompensé pour sa découverte en 1989 du dopage de type p de GaN - cristal semiconducteur avec lequel ces diodes sont fabriquées. A cette époque, les diodes infrarouges (GaAs et AlGaAs), rouges (AlGaAs et GaAsP), oranges (GaAsP), jaunes (GaAsP) et vertes (GaP) étaient commercialisées, mais la diode bleue peinait à sortir des labos malgré d’intenses recherches. La découverte de H. Amano a bouleversé le monde des semiconducteurs et a permis le succès industriel des diodes blanches à faible consommation d’énergie, qui devraient à terme remplacer ampoules et néons.
Pour la petite histoire, H. Amano et ses collègues ont découvert le dopage p de GaN un peu par hasard : une conductivité électrique de type p est apparu après l’observation de leurs échantillons de GaN dopé magnésium dans un microscope électronique à balayage. L’explication a été trouvée quelques années plus tard : c’est le phénomène de dissociation du complexe (Mg,H) sous faisceau d’électrons qui a produit la première activation de l’accepteur Mg dans GaN…. un sujet que l’on connait bien au laboratoire.
Au GEMaC nous avons fait une découverte similaire en 2006 dans le diamant avec la dissociation sous faisceau d’électrons des complexes (B,H) [1]. En étudiant la cinétique de dissociation, nous avons pu proposer un modèle de dissociation [2] qui aidera peut-être à faire toute la lumière sur la dissociation des complexes (Mg,H) dans GaN, dont le mécanisme reste encore débattu aujourd’hui.
[1]
Electron-beam-induced dissociation of B-D complexes in diamond J. Barjon, J. Chevallier, F. Jomard, C. Baron, A. Deneuville
Applied Physics Letters 89 (2006) 232111
[2]
Electron-beam induced dissociation of (B, D) complexes in diamond mediated by multiple vibrational excitationsN. Habka, J. Chevallier, J. Barjon
Physical Review B 81 (2010) 045207
Voir aussi nos activités sur le
dopage de type n du diamant et celui de
type p de ZnO.
