Anisotropie des propriétés de transport électrique des systèmes électroniques bidimensionnels induite par des défauts linéaires

Transport Properties Anisotropy Of Two-Dimensionnal Electron Gas Induced By Linear Defects

• Auteur / Autrice : Zahia Bougrioua
• Direction : Jean-Louis Farvacque
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électricité -- Transport

Anisotropie

Résumé

Nous avons etudie la modification des proprietes de transport electrique induite par la presence de dislocations dans les systemes electroniques bidimensionnels (2d). Les systemes 2d employes dans ce travail sont confines dans des heterostructures semiconductrices, essentiellement de type pseudomorphiques: gaalas-gainas-gaas. Les dislocations ont ete introduites dans ces structures soit par deformation plastique (flexion encastree), soit de facon naturelle lors de la croissance epitaxiale en choisissant une epaisseur du puits gainas legerement superieure a l'epaisseur critique (structure partiellement relaxee). Dans les deux cas, nous avons dispose d'une sous-structure de defauts lineaires constituee de dislocations parfaitement rectilignes et toutes paralleles a une direction unique de type <110>. La flexion peut egalement introduire aux interfaces du puits un certain taux de rugosite unidimensionnelle. Une etude du magnetotransport quantique a faible temperature (effet shubnikov-de haas et effet hall quantique) a ete menee sur les deux categories d'echantillons. L'analyse theorique fondee sur un nouveau formalisme de transport adapte aux potentiels diffuseurs anisotropes permet d'interpreter les differents resultats. Les mecanismes de diffusion associes a la charge piegee sur le cur des dislocations et a l'eventuelle rugosite 1d, sont responsables de la forte degradation de la mobilite electrique du gaz 2d mesuree perpendiculairement aux defauts lineaires. Ils ne modifient toutefois pas la mobilite mesuree parallelement aux defauts. L'invariance de la densite de porteurs constatee n'est pas incompatible avec la presence de niveaux extrinseques associes aux dislocations. Le caractere bidimensionnel du systeme electronique n'est preserve que dans le cas des structures deformees. Dans ce cas, la presence du potentiel diffuseur anisotrope associe aux defauts lineaires contribue a un elargissement supplementaire de chaque niveau de landau independant de l'indice. Dans le cas des structures partiellement relaxees, la nature meme de l'atmosphere de Cottrell des dislocations de desadaptation ainsi que leur densite plus elevee sont probablement a l'origine du caractere non purement bidimensionnel du gaz d'electrons.