Thèse soutenue

Propriétés électriques, magnétiques et structurales de semiconducteurs ferromagnétiques à base de GaMnAs
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Carlos Hernandez Rodriguez
Direction : Salam Charar
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Milieux denses et matériaux
Date : Soutenance en 2006
Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

FR

Mots clés contrôlés

Résumé

FR  |  
EN

L'élaboration d'un semiconducteur ferromagnétique à température ambiante est un enjeu de taille pour l'électronique de spin. C'est dans ce cadre que s'inscrit ce travail de thèse consacré à l'étude des propriétés physiques de plusieurs structures à base du semiconducteur ferromagnétique GaMnAs. Nous avons exploré plusieurs voies pour l'amélioration de la température de Curie dans ce type de composé dans le but ultime d'atteindre la température ambiante. Parallèlement à l'étude menée sur les couches minces de GaMnAs, nous avons étudié plusieurs séries de superréseaux (SR) de deux types GaMnAs/GaAs (i) alternant couches magnétiques et non magnétiques et des SR " digital alloys " (ii) possédant des demi-monocouches de MnAs cubique, l'idée sous jacente étant d'exploiter au mieux le confinement des ions magnétiques et un fort dopage. Cependant les températures de transition de ces structures se sont révélées très basses principalement du fait du nombre insuffisant de porteurs (i) ou d'une auto-compensation des porteurs de charge par de nombreux défauts de type manganèse interstitiel (ii). Par ailleurs, l'utilisation d'une technique originale de recuit à basse température sous capping d'arsenic a permis d'obtenir des températures de transition de l'ordre de 160 K proches du record atteint à ce jour (173 K). Cette nouvelle technique de recuit permet d'évacuer de façon très efficace les défauts de type manganèse interstitiel des couches en les piégeant à la surface. Ainsi ces Mn deviennent passifs et ne nuisent plus aux propriétés magnétiques du matériau. D'autre part l'étude de l'effet Hall planaire a permis de montrer que la réorientation de l'aimantation dans le plan des structures est bien décrite par un mécanisme de déplacement de parois de domaines orientés à 90°.