Elaboration et caractérisation physique par microscopies à champ proche de nanostructures semi-conductrices

par Bernard Legrand

Thèse de doctorat en Électronique

Sous la direction de Didier Stiévenard.

Soutenue en 2000

à Lille 1 .


  • Résumé

    Dans un premier temps, le microscope a force atomique (afm) a ete mis en uvre pour fabriquer des nanofils de silicium isoles du substrat. Apres avoir developpe une technique originale utilisant des impulsions de tension pour realiser l'etape de lithographie par oxydation locale d'une surface de silicium par afm, nous presentons les procedes technologiques permettant de graver les structures et de realiser les contacts electriques. Des fils de silicium dont la largeur est inferieure a 15 nm pour une hauteur comprise entre 5 et 20 nm sont obtenus. Ces nanofils de silicium sont caracterises du point de vue electrique par des mesures courant-tension. Nous notons que ce type de structure est tres sensible aux defauts d'interface et a la qualite des surfaces. Ce travail ouvre la voie a la detection infrarouge par des composants tout silicium. Dans un second temps, nous nous sommes interesses a l'etude de systemes autoorganises.


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  • Résumé

    Tout d'abord, nous montrons qu'il est possible d'obtenir, en partant d'un substrat de silicium sur isolant prealablement aminci, des ilots de silicium reposant sur une surface isolante par chauffage de l'echantillon sous ultravide. Les conditions experimentales sont optimisees et nous obtenons des ilots de silicium de forme hemispherique et de rayon minimal de 5 nm. D'autre part, les boites quantiques d'arseniure d'indium dans de l'arseniure de gallium constituent le second systeme autoorganise etudie. Cette fois, le microscope a effet tunnel sous ultravide a ete mis en uvre pour caracteriser d'un point de vue morphologique et spectroscopique ces boites quantiques qui sont des emetteurs de lumiere particulierement interessants. Nous etudions notamment le phenomene d'autoalignement plan a plan des boites de maniere quantitative et des etudes spectroscopiques a temperature ambiante montrent pour la premiere fois la localisation des fonctions d'onde associees au niveau fondamental et au premier niveau excite d'une boite quantique.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (222-[34] p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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