Magnétophotoluminescence des semi-conducteurs Ge1−xSnx, facteur g∗ et décalage diamagnétique

Silicon-based integrated photonics has been proposed as a faster and more energy-efficient alternative to traditional electronics. However, although it is compatible with cmos manufac-turing processes, devices based on silicon and germanium have their optical properties and overall performance limited by the indirect bandgap of these semiconductors, which restricts their absorption and emission capabilities. To overcome this limitation, the development of a group IV semiconductor with a direct bandgap has long been considered. Although the germanium-tin alloy already shows some potential, its practical implementation has been com-plicated by difficulties in fabricating high-quality germanium-tin epitaxial layers. Advances in deposition techniques have now overcome these challenges, resulting in a semiconductor whose bandgap can be tuned based on tin concentration and mechanical strain applied to the material lattice. This versatility makes the alloy a promising candidate for applications in telecommunications

Résumé

La photonique intégrée sur silicium a été suggérée comme une alternative plus rapide et énergétiquement plus efficace à l’électronique traditionnelle. Toutefois, bien que compatible avec les procédés de fabrication cmos, les dispositifs à base de silicium et de germanium voient leurs propriétés optiques et leurs performances générales limitées par la bande interdite indirecte de ces semi-conducteurs, ce qui restreint leurs capacités d’absorption et d’émission. Pour surmonter cette contrainte, l’élaboration d’un semi-conducteur de groupe IV à bande interdite directe a été longtemps envisagée. Bien que l’alliage entre le germanium et l’étain ait déjà un certain potentiel, sa mise en œuvre pratique a été compliquée par les difficultés liées à la fabrication d’épi-couches de germanium-étain de bonne qualité. Les avancées dans les méthodes de dépôt ont permis de s’affranchir de cette contrainte, offrant un semi-conducteur dont la bande interdite est modulable en fonction de la concentration en étain et des contrai