Cristallogenese des composes ii-vi : cas extremes de hgznte et znse

par JEAN-OLIVIER NDAP

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de J. CHEVALLIER.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Des techniques de croissance relativement simples ont permis d'obtenir des cristaux massifs de hg#1#-#xzn#xte(m. Z. T. ) et znse. Les composantes de m. Z. T. (znte et hgte) ont ete obtenues prealablement par t. H. M. En solvant tellure. Les analyses des mesures optiques et electriques de znte par des modeles theoriques ont revele des cristaux d'excellente purete, relativement peu compenses, malgre l'omnipresence du cuivre. L'analyse simultanee des mesures d'effet hall et de magneto-conduction de hgte par des modeles theoriques a montre que deux ou trois types de porteurs contribuent a la conductivite electrique dans nos echantillons bruts de croissance ou recuits sous pression saturante de mercure (electrons legers, electrons de faible mobilite et trous) ; la presence des electrons de faible mobilite est liee aux impuretes acceptrices residuelles, en majorite des lacunes de mercure. Les concentrations des donneurs et des accepteurs ainsi que leurs energies d'ionisation ont ete calculees. Les valeurs elevees aux basses temperatures de la mobilite des electrons legers sont une preuve de la grande purete de nos echantillons. Hg#1#-#xzn#xte a ete elabore par diverses techniques toutes basees sur la t. H. M. , avec des resultats variables. Des mesures electriques ont ete faites sur des echantillons tels que x soit compris entre 0,13 et 0,22, bruts de croissance et ayant subi deux recuits successifs ; l'analyse de ces resultats par des modeles theoriques a mis en evidence trois types de contributions a la conductivite electrique (electrons legers (n1), trous (p) et electrons (n2) probablement de surface). La comparaison a basses temperatures de ces contributions a permis de montrer que certains de nos echantillons etaient bi-couches. Les densites d'impuretes ainsi que leurs energies d'ionisation ont ete calculees ; leurs valeurs dependent de la technique de croissance et des traitements thermiques ulterieurs. Nous avons montre que les phonons acoustiques, les impuretes ionisees et les contraintes statiques sont les principaux mecanismes de dispersion limitant la mobilite des electrons legers dans nos echantillons dont la purete est refletee par les valeurs elevees de cette mobilite. La topographie x a revele des micro-desorientations probablement liees a la structure desordonnee de l'alliage. La croissance de znse a ete faite par recristallisation en phase solide d'une structure microcristalline. Nous avons montre que les temperatures voisines 1000c et les pressions de selenium acceleraient le grossissement des grains avec en revanche la formation de macles dans certains cas. Un gros monocristal a ete obtenu ; l'energie d'activation de la migration des joints de grains a ete estimee, le parametre de maille calcule. La purete et les qualites structurales du monocristal sont exceptionnelles (14 arc. Sec de largeur de rocking curve et 100 dislocations par cm#2). Nous avons effectue des tentatives de dopage de certains echantillons ; le lithium a ete incorpore a basse temperature sans toute fois rendre les echantillons conducteurs, probablement a cause de l'autocompensation

Titre traduit

Crystal growth of ii-vi components: extreme cases of hgznte and znse

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