Réalisation d'un microscope à effet tunnel en milieu liquide : études de la fonctionnalisation de la surface graphitique et du décapage chimique du phosphure d'indium

• Auteur / Autrice : Magali Phaner-Goutorbe
• Direction : Louis Porte
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Dispositifs de l'électronique intégrée
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique chimie des interfaces (Ecully, Rhône)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement d'images

Électrochimie

Effet tunnel

Microscopes électroniques

Résumé

Ce travail concerne la réalisation d'un microscope à effet tunnel (STM) utilisable en milieu liquide et présente deux exemples d'applications. Dans une première partie, le principe de fonctionnement d'un STM est présenté ainsi que les problèmes de représentation et d'interprétation des images. Cet appareil de précision est sensible a toute une gamme de perturbations. La seconde partie aborde leur étude détaillée et décrit les solutions retenues pour notre appareil. La présence de liquide nécessite une cellule à trois électrodes et un potentiostat mais permet l'étude in situ et en temps réel de processus électrochimiques. La troisième partie présente deux expériences réalisées avec ce microscope. La première concerne la réalisation de catalyseurs de PD sur graphite HOPG. Chaque étape de préparation du catalyseur est observée par STM et analysée par ESCA. Une étude particulière a été menée sur la surface du graphite à l'échelle atomique après oxydation. Les images révèlent la présence de groupements organiques : sites actifs éventuels pour la fixation du complexe. La seconde expérience consiste a observer en solution acide la surface d'INP(n) après polissage mécanochimique. Le liquide sert à protéger la surface d'une oxydation (première étude d'INP en solution). Le relief est constitue de formes bosselées de quelques nm de haut. Ces résultats ont été confrontés à des études par HTEM et par AFM. Ils montrent la capacité du STM en milieu liquide à réaliser une caractérisation fine et a haute résolution des surfaces de semi-conducteurs