Matériaux semiconducteurs pour les technologies quantiques

Activité scientifique

L’équipe mène ses recherches sur les matériaux semiconducteurs à grande bande interdite, cubique 3D (diamant) et lamellaire 2D (hBN). Notre approche associe une activité de fabrication de cristaux et l’étude physique de leurs défauts ponctuels. Nous cherchons à cerner l’impact du matériau sur les performances des centres colorés utilisés dans les technologies quantiques. Il s’agit par exemple de stabiliser l’état de charge du centre NV du diamant portant un spin, ou d’activer localement sous faisceau d’électrons le centre bleu de hBN. Des diagnostiques spectroscopiques et physico-chimiques des défauts ponctuels sont développés (cathodoluminescence, SIMS) pour qualifier le niveau de pureté requis pour les technologies quantiques.

Figure : Surface du diamant co-dopé NV et phosphore fabriqué au GEMaC, vue au microscope électronique à balayage (Crédits : Julien BARJON, 2023).