Calcul du courant en microscopie à effet tunnel

par Xavier de La Broïse

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Michel Lannoo.

Soutenue en 1998

à Lille 1 .


  • Résumé

    Nous proposons une methode de calcul simple et rapide du courant en microscopie a effet tunnel. Celle-ci est fondee sur l'utilisation de la technique des liaisons fortes, sur le formalisme des fonctions de green et sur la theorie de la diffusion. Nous avons pris en compte l'interaction electrostatique entre la pointe et le substrat grace a une methode d'ajustement de charges virtuelles specialement mise au point, qui permet de calculer le potentiel macroscopique. Des distances pointe-substrat plus reduites deviennent ainsi accessibles a la simulation. Les resultats obtenus grace a ce modele sont satisfaisants lorsqu'ils sont compares a un exemple experimental courant : la surface (110) de gaas. Cette methode est alors utilisee pour aider a l'interpretation de plusieurs resultats experimentaux. Le premier concerne la mesure de la hauteur apparente de la barriere de potentiel qui separe les deux electrodes, et ses variations lorsque l'ecart diminue. Le role de l'etat de la pointe est mis en evidence, et les problemes de reproductibilite des mesures sont attribues a l'adsorption d'atomes etrangers a l'extremite de la pointe. Le deuxieme exemple porte sur l'observation des defauts ponctuels sur la surface du substrat. Nous etudions a quelles conditions une conduction peut s'etablir a travers les niveaux du defaut, et les consequences de celle-ci en imagerie et en spectroscopie. Nous en deduisons un moyen de mesurer les probabilites de capture et d'emission de porteurs du defaut. Enfin, nous etudions la faisabilite de l'adaptation de la methode de calcul au cadre de l'approximation de la densite locale. Malgre des temps de calcul beaucoup plus importants, l'etude des manipulations d'atomes deviendrait ainsi possible, et les deformations des electrodes sous l'effet de leurs forces reciproques pourraient etre prises en compte.

  • Titre traduit

    Calculus of the courant in scanning tunnelling microscopy


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Informations

  • Détails : 1 vol. (201 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1998-243
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