Etude de la nano-ecriture sur couche d'or par microscopie a effet tunnel

par CHRYSTEL LEBRETON

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de WANGZNAO-ZHONG.

Soutenue en 1996

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    En mettant a profit les interactions existant entre la pointe du microscope et l'echantillon, nous avons developpe une technique de gravure a l'echelle nanometrique (ou nanoecriture) sur couche d'or controlee et reproductible. Deux types de modifications ont ete etudies: les trous et les depots. Nous nous sommes interesses plus particulierement au mecanisme de formation de ces modifications. L'etude approfondie de la formation des depots en fonction d'un grand nombre de parametres nous a permis de proposer un mecanisme plausible. L'independance du seuil de tension en fonction de la polarisation de la jonction nous a notamment conduit a supposer que l'existence de forces electrostatiques entre la pointe et l'echantillon etaient en partie responsables de la formation de depots. L'etude du seuil de tension en fonction de la largeur de l'impulsion a montre qu'un phenomene de fusion en bout de pointe pouvait localement favoriser la diffusion des atomes de la pointe vers l'echantillon. Une plus grande attention a ete portee sur l'etude de la formation de nano-trous. Le plus petit trou que l'on a realise ne fait que 3 nm de diametre pour 2. 35 a de profondeur, ce qui correspond a l'evaporation d'une centaine d'atomes. L'etude de la trajectoire des electrons dans la matiere a montre que ces derniers ne pouvaient etre seuls responsables de l'evaporation des atomes. En effet la presence de l'eau est indispensable a la creation des trous. Il apparait clairement que le mecanisme de gravure est un processus electrochimique, dans lequel l'eau joue un role predominant. Le mecanisme electrochimique assiste d'un phenomene de diffusion sous champ a permis d'expliquer la geometrie quelque peu particuliere des trous (3 nm de diametre pour une monocouche de profondeur). La nano-ecriture a par la suite ete mise a profit afin de realiser de veritables nano-structures (logo du laboratoire, carte de france, reseau de points) sur couche d'or. La realisation de ces nano-structures demande un tres bon taux de reproductibilite ainsi qu'une grande precision de positionnement evaluee a 1 nm. Ces nano-structures se sont revelees tres stables au cours du temps


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Informations

  • Détails : 205 P.
  • Annexes : 200 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1996
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