Interactions et transport électronique dans le système ErSi2/Si (111) (une étude par microscopie et spectroscopie tunnel à basse température)

Abstract

Cette thèse porte sur l'étude de phénomènes relatifs au gaz d'électrons bidimensionnel (GE2D) d~ surface constitué d'une monocouche de siliciure d'erbium (ErSb) épitaxiée sur un substrat semiconducteur de silicium. Il est établi que le système ErSb/Si(lll) constitue un véritable métal 2D. Deux aspects afférents à ce matériau ont été étudiés par microscopie et spectroscopie tunnel (STM, STS) à basse température. Tout d'abord des atomes ont été déposés sur une couche continue de siliciure d'erbium afm d'étudier localement l'interaction entre le GE2D et des impuretés. L'étude spectroscopique par STS de ces adsorbats ainsi que celle d'impuretés intrinsèques au siliciure a mis en évidence la présence d'états liés aux sites de certaines impuretés. Un modèle de chimisorption (Grimley-Newns-Anderson) et un modèle de type Friedel permettent de rendre compte qualitativement des résultats obtenus expérimentalement. Dans le contexte général de la caractérisation des propriétés électroniques de surfaces de semiconducteurs nous nous sommes intéressés à l'étude des phénomènes de transport de charges injectées par la pointe STM dans des îlots métalliques 2D de siliciure d'erbium. La modification de paramètres tels que la nature chimique de la surface entre les îlots, le type et le niveau de dopage du silicium, ou la température du substrat, permet d'activer ou (d'inhiber) les canaux de conduction parallèle ou perpendiculaire à la surface. Les différents mécanismes d'évacuation des charges à partir de l'îlot nanométrique sont analysés grâce aux spectres de conductance tunnel, sur une large gamme de conductance.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF