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5 results on '"Serge Tatarenko"'

1. Quantitative Reconstructions of 3D Chemical Nanostructures in Nanowires

Author

Régis André, Miguel López-Haro, Joel Cibert, Edith Bellet-Amalric, Serge Tatarenko, Pamela Rueda-Fonseca, M. Den Hertog, Alberto Artioli, Y. Genuist, Eric Robin, David Ferrand, Nanophysique et Semiconducteurs (NPSC), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Etude des Matériaux par Microscopie Avancée (LEMMA ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Matériaux, Rayonnements, Structure (NEEL - MRS), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Epitaxie et couches minces (NEEL- EpiCM), Nanophysique et Semiconducteurs (NEEL - NPSC), ANR-11-BS10-0013,MagWires,Boîtes quantiques à base de semiconducteurs magnétiques dans des nanofils(2011), ANR-12-JS10-0002,COSMOS,Correlation du microscopie électronique en transmission avec des mesures optique et électrique effectués sur le même nanofils unique(2012), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Matériaux, Rayonnements, Structure (MRS), and Epitaxie et couches minces (EpiCM )

Subjects
010302 applied physics, Materials science, Nanostructure, Mechanical Engineering, Analytical chemistry, Nanowire, Bioengineering, 02 engineering and technology, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, Mass spectrometry, 01 natural sciences, Cadmium telluride photovoltaics, Quantum dot, 0103 physical sciences, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Calibration, General Materials Science, Nanometre, 0210 nano-technology, Molecular beam epitaxy
Abstract

International audience; Energy dispersive—X-ray spectrometry is used to extract a quantitative 3D composition profile of heterostructured nanowires. The analysis of hypermaps recorded along a limited number of projections, with a preliminary calibration of the signal associated with each element, is compared to the intensity profiles calculated for a model structure with successive shells of circular, elliptic or faceted cross-sections. This discrete tomographic technique is applied to II-VI nanowires grown by molecular beam epitaxy, incorporating ZnTe and CdTe and their alloys with Mn and Mg, with typical size down to a few nanometers and Mn or Mg content as low as 10%.

Published
2016
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3. Diffusion-driven growth of nanowires by low-temperature molecular beam epitaxy

Author

Joel Cibert, Régis André, M. Orrù, Y. Genuist, Eric Robin, P. Rueda-Fonseca, M. den Hertog, Serge Tatarenko, Edith Bellet-Amalric, Nanophysique et Semiconducteurs (NPSC), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire d'Etude des Matériaux par Microscopie Avancée (LEMMA ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Matériaux, Rayonnements, Structure (NEEL - MRS), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Epitaxie et couches minces (NEEL- EpiCM), Nanophysique et Semiconducteurs (NEEL - NPSC), ANR-10-LABX-0051,LANEF,Laboratory of Alliances on Nanosciences - Energy for the Future(2010), ANR-11-BS10-0013,MagWires,Boîtes quantiques à base de semiconducteurs magnétiques dans des nanofils(2011), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Matériaux, Rayonnements, Structure (MRS), and Epitaxie et couches minces (EpiCM )

Subjects
Physics, Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, Scanning electron microscope, Nanowire, General Physics and Astronomy, FOS: Physical sciences, 02 engineering and technology, Substrate (electronics), Electron, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Molecular physics, 0103 physical sciences, Scanning transmission electron microscopy, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), Diffusion (business), [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], 010306 general physics, 0210 nano-technology, Contact area, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Molecular beam epitaxy
Abstract

With ZnTe as an example, we use two different methods to unravel the characteristics of the growth of nanowires by gold-catalyzed molecular beam epitaxy at low temperature. In the first approach, CdTe insertions have been used as markers, and the nanowires have been characterized by scanning transmission electron microscopy, including geometrical phase analysis, and energy dispersive electron spectrometry; the second approach uses scanning electron microscopy and the statistics of the relationship between the length of the tapered nanowires and their base diameter. Axial and radial growth are quantified using a diffusion-limited model adapted to the growth conditions; analytical expressions describe well the relationship between the NW length and the total molecular flux (taking into account the orientation of the effusion cells), and the catalyst-nanowire contact area. A long incubation time is observed. This analysis allows us to assess the evolution of the diffusion lengths on the substrate and along the nanowire sidewalls, as a function of temperature and deviation from stoichiometric flux., Comment: 13 pages, 7 figures

Published
2016
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4. Light-hole Exciton in Nanowire Quantum Dot

Author

Serge Tatarenko, Kuntheak Kheng, Mathieu Jeannin, Gilles Nogues, Pamela Rueda-Fonseca, Régis André, Alberto Artioli, Edith Bellet-Amalric, Joel Cibert, David Ferrand, Nanophysique et Semiconducteurs (NEEL - NPSC), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Nanophysique et Semiconducteurs (NPSC), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), ANR-11-BS10-0013,MagWires,Boîtes quantiques à base de semiconducteurs magnétiques dans des nanofils(2011), ANR-15-CE24-0029,ESPADON,Boites quantiques anisotropes pour un meilleur contrôle des spins et des photons(2015), ANR-10-LABX-0051,LANEF,Laboratory of Alliances on Nanosciences - Energy for the Future(2010), NPSC - Nanophysique et Semiconducteurs, Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), ANR: Engineering Spins and Photons from Anisotropic DOts in Nanowires,ESPADON,ANR-15-CE24-0029, and ANR-10-LABX-0051/10-LABX-0051,LANEF,Laboratory of Alliances on Nanosciences - Energy for the Future(2010)

Subjects
Exciton, Nanowire, FOS: Physical sciences, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Condensed Matter::Materials Science, 0103 physical sciences, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], 010306 general physics, Spectroscopy, Quantum computer, Physics, [PHYS.PHYS.PHYS-OPTICS]Physics [physics]/Physics [physics]/Optics [physics.optics], Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, business.industry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter - Other Condensed Matter, Semiconductor, Quantum dot, Quasiparticle, Optoelectronics, 0210 nano-technology, Ground state, business, Physics - Optics, Other Condensed Matter (cond-mat.other), Optics (physics.optics)
Abstract

International audience; Quantum dots inserted inside semiconductor nanowires are extremely promising candidates as building blocks for solid-state based quantum computation and communication. They provide very high crystalline and optical properties and offer a convenient geometry for electrical contacting. Having a complete determination and full control of their emission properties is one of the key goals of nanoscience researchers. Here we use strain as a tool to create in a single magnetic nanowire quantum dot a light-hole exciton, an optically active quasiparticle formed from a single electron bound to a single light hole. In this frame, we provide a general description of the mixing within the hole quadruplet induced by strain or confinement. A multi-instrumental combination of cathodo-luminescence, polarisation-resolved Fourier imaging and magneto-optical spectroscopy, allow us to fully characterize the hole ground state, including its valence band mixing with heavy hole states.

Published
2016
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5. Boîtes quantiques magnétiques dans des nanofils de semiconducteurs II-VI

Author

Rueda-Fonseca, Pamela, Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Grenoble University, Joël Cibert, Serge Tatarenko, Edith Bellet-Amalric, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Service de Physique des Matériaux et Microstructures (SP2M - UMR 9002), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Grenoble Alpes, STAR, ABES, and Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Subjects
Epitaxie par jets moléculaire (EJM), Molecular Beam Epitaxy (MBE), quantum dots, Nanofils Coeur-Coquille, CdMnTe, ZnTe, EDX - Energy Dispersive X ray Spectroscopy, [PHYS.COND.CM-GEN] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Other [cond-mat.other], molecular beam epitaxy, Epitaxie par Jets Moléculaires, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], [PHYS]Physics [physics], Semiconducteurs II-VI, Boîtes quantiques, Boites quantiques, Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), II-VI semiconductors, Semiconducteurs II-VI tellurures et séléniures, CdTe, Nanofils, Au catalyst, Semiconductors, nanowires, Nanomagnetism, Nanomagnétisme, [PHYS.COND.CM-GEN]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Other [cond-mat.other], Analyse dispersive en énergie (EDX), magnetic semiconductors, core-shell nanowires
Abstract

In this PhD work a novel type of magnetic semiconductor object has been developed: Cd(Mn)Te quantum dots embedded in ZnTe/ZnMgTe core-shell nanowires. The goal was to investigate the growth, by molecular beam epitaxy, and the fundamental properties of these complex heterostructures. For that purpose, two main issues were addressed: i) gaining control of the structural, electronic and magnetic properties of these quantum objects by mastering their growth; and ii) obtaining quantitative local knowledge on the chemical composition of those non-homogeneous nanostructures. To tackle these topics, our research was divided into four stages. The first stage was devoted to perform a quantitative study of the formation process of the Au particles that catalyze the growth of nanowires. The second stage involved the analysis of the mechanisms and parameters governing the growth of ZnTe nanowires. In particular, two different types of nanowires were found: cone-shaped nanowires with the zinc-blende crystal structure and cylinder-shaped nanowires with the hexagonal wurtzite structure. A diffusion-driven growth model is employed to fit some of the quantitative results presented in this part. The third stage focused on the insertion of pure CdTe quantum dots containing Mn ions in the core-shell nanowires. An initial study of the relevant parameters influencing the magneto-optical properties of these objects, such as the quantum dot confinement, the Mn incorporation, and the strain anisotropy, was performed. The four and last stage of this work concerned the quantitative interpretation of Energy-Dispersive X-ray spectroscopy measurements performed on single core-multishell nanowires. A geometrical model was proposed to retrieve the shape, the size and the local composition of the quantum dot insertions and of the multiple layers of the heterostructures. This study was coupled to other complementary characterization measurements on the same nanowire, such as cathodo-luminescence, micro-photo-luminescence and magneto-optical spectroscopy., Dans ce travail de thèse a été développé et étudié un nouveau type d'objet semiconducteur magnétique : des boîtes quantiques de CdMnTe insérées dans des nanofils de ZnTe/ZnMgTe constituant une structure de type cœur-coquille. L'objectif était d'étudier la croissance par épitaxie par jets moléculaires et les propriétés fondamentales de ces hétéro-structures complexes. Dans ce but deux aspects principaux ont été abordés : i) la qualité et le contrôle des propriétés structurales, électroniques et magnétiques de ces objets, grâce à une maîtrise de leur croissance et ii) l'obtention d'informations quantitatives locales sur la composition chimique de ces nanostructures inhomogènes. Pour atteindre ces objectifs, nous avons divisé notre étude en quatre étapes. La première étape de ce travail a été concentrée sur l'étude quantitative de la formation des particules d'or servant de catalyseurs à la croissance des nanofils. La seconde étape a porté sur l'analyse des mécanismes de croissance et des paramètres gouvernant la croissance des fils de ZnTe. En particulier deux types de fils ont été observés : des fils cylindriques de structure wurtzite et des fils coniques de structures zinc-blende. Un modèle de croissance guidée par la diffusion a été utilisé pour rendre compte de certains des résultats quantitatifs présentés dans cette partie. La troisième étape a concerné l'insertion de boîtes quantiques de CdMnTe dans des nanofils de structure cœur-coquille ZnTe/ZnMgTe. Une étude préalable des paramètres pertinents influençant les propriétés magnéto-optiques de ces objets, tels que le confinement de la boîte quantique, l'incorporation du Mn et l'anisotropie de contrainte créée par la structure, a été menée. La quatrième et dernière étape de ce travail a porté sur l'interprétation quantitative de mesures d'analyse dispersive en énergie effectuées sur des nanofils de structure cœur-multicoquille. Un modèle géométrique a été proposé, permettant de retrouver la forme, les dimensions et la composition chimique des boîtes quantiques et des coquilles. Cette étude a été couplée à des mesures de caractérisation telles que la cathodo-luminescence, la micro-photo-luminescence et la spectroscopie magnéto-optique effectuées sur le même nanofil.

Published
2015

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