Etude par photoemission des surfaces (111) et (110) imparfaites de silicium

par NABIL SAFTA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de C. SEBENNE.

Soutenue en 1994

à Paris 7 .

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  • Résumé

    Le sujet de cette these est l'etude des proprietes morphologiques et electroniques des differents surfaces de silicium afin de mieux correler les particularites d'une structure superficielle aussi bien identifiee que possible, meme si elle est deffectueuse, avec ses proprietes electroniques, y compris de diffusion des electrons dans le processus de photoemission. Les techniques utilisees sont la spectroscopie de rendement de photoemission, la spectroscopie de photoemission resolue angulairement dans l'ultraviolet, la diffraction d'electrons lents et la spectrometrie auger. Dans une premiere partie, une etude detaillee a ete faite en vue d'analyser les differents mecanismes de diffusion de surface susceptibles d'affecter le processus de photoemission. En se basant sur les previsions theoriques de kane, nous avons montre que le processus de photoemission depend du type des transitions electroniques (directes ou indirectes) et de la nature et la geometrie des defauts. Cette etude a revele que l'hypothese de conservation de la composante parallele du moment de l'electron au franchissement de la surface est rarement valable. Dans la deuxieme partie consacree a la face (110) du silicium, nous avons montre que cette surface nominale presente une reconstruction 16x2 a deux domaines, qu'elle a une bande d'etats de surface occupes large comme la si(111)7x7. Elle implique donc plusieurs plans atomiques. Nous avons, aussi, etudie une surface (110) vicinale obtenue en desorientant le plan de la surface de 422' dans une direction de la famille<111>. Cette surface s'est avere monodomaine, ordonnee et est reconstruite 8x2. Sa structure locale est faite de plusieurs configurations comme des adatomes ou des dimeres plus ou moins deformees geometriquement. Le dernier chapitre a concerne l'etude des interactions des surfaces si(110) avec l'hydrogene atomique, l'indium et l'oxygene. Nous avons d'abord reussi a passiver les surfaces si(110) par hydrogenation a chaud. Le rendement de photoemission confirme le caractere diffusant de cette surface. L'etude de l'interface si(110)/in a 500c a montre que nous obtenons une reconstruction 5x2 pour des recouvrements situes entre 0. 3 mc et 2 mc


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Informations

  • Détails : 217 P.
  • Annexes : 81 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : TS1994
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