[Publication] Films minces d’alliages lamellaires SiP : une première étape vers le SiP bidimensionnel
La cristallisation de ces films, qui a été étudiée par spectroscopie Raman, a mis en évidence la formation de nouvelles phases cristallines pour des recuits supérieurs à 950°C.
Les calculs des modes de vibration basés sur la fonctionnelle de la densité (collaboration LCPME) ont permis d’identifier la formation de phosphure de silicium (SiP) cristallisant dans une structure orthorhombique.
La spectroscopie de perte d'énergie des électrons combinée à la spectroscopie dispersive en énergie a mis en évidence une signature plasmonique de la phase SiP.
La distribution des phases cristallines dans le film a été imagée par microscopie électronique en transmission filtrée en énergie. Elle a permis de montrer la coexistence de zones de Si et de SiP de quelques microns dans les films minces. L'imagerie en haute résolution a mis clairement en évidence la structure lamellaire du SiP.
En utilisant la spectroscopie de perte d’énergie, nos chercheurs ont pu obtenir une cartographie chimique résolue à l’échelle atomique pour le Si et le P, qui est en bon accord avec la structure orthorhombique du SiP.
Ces résultats représentent une première étape essentielle vers la synthèse de monofeuillets de SiP, un matériau pour lequel une bande interdite directe a été prédite et qui apparaît très prometteur pour l’optoélectronique 2D.
Titre : Thin Films of SiP Lamellar Alloys: A First Step toward 2D SiP
Auteurs : Sébastien Geiskopf, Alix Valdenaire, Mathieu Stoffel, Xavier Devaux, Erwan André, Cedric Carteret, Alexandre Bouché, Michel Vergnat, Hervé Rinnert
Nom de la revue : Journal of Physical Chemistry C
Date de parution (en ligne) : 29 janvier 2021
Lien : https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.0c11165
Légende de l'image :
A gauche : comparaison entre le spectre Raman mesuré (en vert) et le spectre calculé pour SiP (en magenta).
A droite : image obtenue par microscopie électronique en transmission à balayage en haute résolution mettant en évidence la structure lamellaire d’un grain de SiP. L’insert montre la cartographie chimique des atomes de Si et de P.