Propriétés physiques de films minces de phtalocyanines adsorbées sur des semi-conducteurs III-V

par Eric Salomon

Thèse de doctorat en Physique et sciences de la matière. Science des matériaux

Sous la direction de Jean-Marc Layet.

Soutenue en 2005

à Aix-Marseille 1 , en partenariat avec Université de Provence. Section sciences (autre partenaire) .

mots clés

• Microélectronique
• Phtalocyanines
• Spectrométrie XANES
• Électrons de faible énergie -- Diffraction

Résumé

Dans ce mémoire, nous présentons une étude des propriétés physiques (ordre, structures vibrationnelle et électronique) en surface et à l'interface de films minces de phtalocyanines (Pcs) adsorbées sur des surfaces (001) de semi-conducteurs III-V (InSb, InAs). Nous avons utilisé les techniques d'analyse de surfaces suivantes : la microscopie à effet tunnel (STM), la diffraction d'électrons lents (LEED), la spectroscopie de perte d'énergie d'électrons lents à haute résolution (HREELS) et la spectroscopie d'absorption de rayons X (NEXAFS). Sur InSb(001)-4x2/c(8x2), les données STM et LEED montrent que les molécules s'adsorbent préférentiellement sur les rangées d'Indiun du substrat. En monocouche, les Pcs adoptent une reconstruction (4nx3), caractérisée par un ordre unidimensionnel à grande échelle suivant la direction [110]. Les mesures effectuées par HREELS et NEXAFS révèlent que les molécules s'adsorbent "à plat" sur la surface. De plus, elles montrent qu'il n'y a aucune modification des modes propres ni des molécules ni du substrat, sous l'effet de l'adsorption. Ainsi, nous suggérons que leur interaction est faible (physisorption). Ces résultats ont été observés pour trois différents systèmes : PbPc, SnPc, H2Pc adsorbées sur InSb. Sur InAs(001)-4x2/c(8x2), les mesures STM et LEED révèlent que l'arrangement moléculaire est similaire à celui décrit précédemment. Cependant, les données HREELS présentent des différences notables par rapport à celles enregistrées sur InSb. Elles semblent indiquer l'existence d'une interaction molécule-substrat plus importante (chimisorption ?)

Titre traduit

Physical properties of phthalocyanines thin films adsorbed on III-V semiconductors

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