Jonctions josephson a barriere artificielle a base d'yba#2cu#3o#7#-#d#e#l#t#a : technologie rampe et proprietes de transport

par KARIM BOUZEHOUANE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Philippe Monod.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

L'objectif de ce travail etait de realiser et d'etudier des jonctions josephson a base d'yba#2cu#3o#7#-#d#e#l#t#a en tant que composant de base pour des applications en electronique rapide. La technologie des jonctions rampe a ete choisie car elle est la seule a posseder le fort potentiel de flexibilite et d'integration necessaire pour les applications envisagees. Elle repose sur des structures a barriere artificielle et entierement epitaxiales a base de films minces que nous deposons par ablation laser. Dans un premier temps, nous presentons les aspects technologiques de la fabrication des jonctions rampe et particulierement les contraintes importantes sur la croissance des heterostructures. Il decoule de ces contraintes une optimisation specifique des heterostructures qui commence par la reduction des defauts de surface connus sous le terme generique d'excroissances. De plus, nous demontrons que la rugosite de surface des heterostructures a l'echelle de quelques nanometres doit aussi etre consideree comme un critere d'optimisation car elle gouverne la morphologie de la rampe et finalement l'homogeneite de la barriere. Dans un deuxieme temps, nous presentons les proprietes de transport des jonctions a barriere de prba#2cu#3o#7#-#d#e#l#t#a obtenues a partir des heterostructures optimisees. L'excellente qualite morphologique des rampes obtenues nous a permis de realiser des jonctions presentant des proprietes josephson pour des epaisseurs de barriere aussi faible que 7 nm. Les proprietes de ces jonctions en fonctions de differents parametres (epaisseur de barriere, temperature, tension) sont analysees en detail. Il ressort que ces proprietes de transport sont decrites par un modele d'effet tunnel assiste par etats localises. Enfin, nous concluons sur les progres realises et proposons des perspectives pour des travaux de recherche futurs.

Titre traduit

Josephson junctions with artificial barrier based on yba#2cu#3o#7#-#d#e#l#t#a : rampe edge junction technology and transport properties

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