Pour réaliser les boites quantiques, nous allons nous baser sur la méthode de Stranski-Krastanov, consistant à faire croître une hétérostructure à partir de deux matériaux semi-conducteurs de largeurs de bande interdite différentes et ayant une différence de maille entre leurs atomes. Ici nous prendrons le Silicium (Si) en temps que substrat, et le Germanium (Ger) sera le film situé au dessus.
Les atomes de germanium sont envoyé un à un par hétéro-épitaxie sur des disques ("wafers") de silicium. Il s'ensuit une diffusion des atomes à la surface, caractéristique de la méthode de Stranski-Krastanov. Ces atomes forment plusieurs couches. Nous allons nous intéresser sur ce qui se passe au niveau de la première couche (l'interface) puis aux couches du dessus.
A l'interface
L'interface est l'endroit primordial. C'est de cet endroit que vient la contrainte élastique, due au désaccord de maille entre les deux semi-conducteurs, qui est définit avec la formule suivante :
avec la maille du film et celle du substrat.
Il existe plusieurs comportement possible à l'interface : la dislocation ou la formation d'îlots. Ici nous nous plaçons dans le cas de la formation d'îlots. (Cf schéma ci-dessous)
Schéma des différents cas à l'interface
Direction la surface
Dans le cas choisi, il y a formation d'îlot. Ceci est causé par l'affaiblissement de la contrainte en remontant vers la surface. Les atomes de silicium peuvent ainsi "reprendre leurs aises" et retrouver leur taille de maille initiale. C'est cette forme qui caractérise les boites quantiques et que nous allons chercher à calculer dans la partie suivant : RESOLUTION DE L'EQUATION DE NAVIER-LAME