Effets tunnels dans des nano-capteurs de Hall

par Olivier Couturaud

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Christophe Chaubet.

Soutenue en 2008

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié une famille de capteurs à effet Hall, composé de croix de Hall submicroniques et de microgradiomètres réalisée à partir d'hétérostructures à puits quantiques optimisées. De par leurs performances, ces capteurs pourraient permettre d'aborder de façon plus efficace, l'étude à l'échelle nanométrique, des propriétés magnétiques de la matière micro- et nanostructurée, ainsi que celles des nanocomposants. La première partie de cette thèse est consacrée à la fabrication et à la caractérisation des capteurs. On étudiera tout d'abords les résistances de contacts et les largeurs de déplétion limitant le fonctionnement des capteurs puis on s'intéressera à la métrologie des composants. Dans la seconde partie, on étudie le passage par effet tunnel des électrons entre les bords de l'échantillon. En régime d'effet Hall Quantique, il apparaît des fluctuations aux extrémités des plateaux à la fois sur les résistances transverses et longitudinales. Les pics sur le côté fort champ de la transition sont différent de ceux situé sur le côté faible champ de la transition. Il diffère aussi par leur comportement en température. Du côté des fort facteurs de remplissage, l'évolution en température des pics permet de les relier à un effet tunnel résonnant à travers un état créé par un des antidots se formant lors du remplissage des niveaux de Landau. Du côté des faibles facteurs de remplissage, la dépendance en température est différente et est reliable à un processus de "Variable Range Hopping". Ces processus peuvent être reliés à l'assymétrie de la densité d'états

  • Titre traduit

    Tunnels effects in Nano Hall sensors


  • Résumé

    As part of this thesis, we studied a family of Hall effect sensors , composed of submicrometers Hall cross and microgradiometers made from optimized quantum wells. The first one left this thesis is dedicated to manufacture and to characterization of sensors. They will study everything of manners the resistance of contacts and the depletion length restricting the functioning of sensors In second part, we study the tunnel effect of electrons between the edges of the sample. In the presence of a quantizing magnetic field, at the transition between two quantized Hall plateaus, a succession of sharp peaks is detected in the Hall signal RH and in the longitudinal resistance RL. The peaks appearing on the high-í side of the RL transition appear to be different from the peaks appearing on the low-í side. They mainly differ by their temperature dependence. On the high-í side of the RL transition, the temperature evolution of the peaks is typical for resonant tunneling through a single state in one of the antidots that are progressively formed when the initially occupied LL is emptied. On the low í of the transition, by contrast, the temperature dependence is different. This may be related to the asymmetry of the density of states

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Informations

  • Détails : 1 vol. (176 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 171-176. Annexes

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2008.MON-122
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