Passivation de la surface du GeSn pour le développement de l'optoélectronique intégrée opérant dans l'infrarouge moyen

L'avènement de l'utilisation du Web et du développement des technologies de l'information et de la communication a contribué à façonner notre société et l'économie mondiale telles que nous les connaissons aujourd'hui. Les avancées technologiques profitent aussi bien aux consommateurs qu'au monde industriel : santé, travail, éducation … Les objets connectés sont désormais partout et dans tous les secteurs. Cependant, cette explosion de l'utilisation d'internet implique l'utilisation massive de data centers ayant des impacts énergétiques et environnementaux massifs. En effet, la demande d'électricité liée au secteur des technologies de la communication et de l'information est supposée représenter à elle seule 21 % de la demande mondiale d'ici 2030. Plus concrètement, dans les data centers, les interconnexions nécessaires à la transmission de données entre les puces électroniques sont responsables de la consommation de beaucoup d'énergie en raison de la chaleur gâchée en effet Joule et dans les systèmes de refroidissement connexes. De plus, la demande croissante en performance repousse les limites de ces interconnexions, car le nombre de processeurs augmente et la distance de transmission des données est réduite. Il est donc critique de répondre à ce défi environnemental et technologique par le développement de dispositifs électroniques à faible consommation. Une potentielle solution propose d'intégrer des interconnexions optiques via la photonique sur plateforme de silicium (Si) pour s'attaquer à ces problèmes. Cette solution est prometteuse puisque les photons ne subissent pas de pertes d'énergie par production de chaleur et la compatibilité avec le Si permettrait de bénéficier de toute l'infrastructure de la microélectronique CMOS (Complementary Metal Oxyde Semiconductor) et donc de réduire les coûts associés à la fabrication. À cet égard, les alliages Germanium-Étain (GeSn) semblent être des candidats idéaux. En effet, le GeSn est compatible avec le Si et il présente une bande interdite directe au-delà de 9 at. % en Sn, propriété nécessaire à la création de dispositifs optoélectroniques tels que des photodétecteurs ou des sources lumineuses.