Etude de la formation d'alliages de surface dans le cas d'un semiconducteur sur un métal : Ge / Ag (001) et Ge / Ag (111)

• Auteur / Autrice : Hamid Oughaddou
• Direction : Bernard Aufray
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université d'Aix-Marseille II. Faculté des sciences

Résumé

Les alliages de surface sont des composes confines pres de la surface, thermodynamiquement metastables, obtenus au cours de la croissance ou de la dissolution d'un film mince. Nous en avons etudie la formation dans le cas du depot d'un semiconducteur (germanium) sur un metal (argent). Ce systeme est caracterise par une tendance a la demixtion en volume et a la segregation du semiconducteur en surface. De facon generale il a ete mis en evidence un comportement tres different de celui attendu pour des systemes bimetalliques comparables puisque la monocouche complete de germanium n'est pas, dans le domaine de temperature-concentration etudie, l'etat le plus stable. Ce comportement est plus marque pour la face (001) que pour la face (111). Sur la face (001), l'etat le plus stable correspond a un arrangement de tetrameres situes en adatomes et formant une surstructure p(22 42)r45\. Ces tetrameres, d'une tres grande stabilite, sont egalement observes des les premiers stades de la croissance. Au cours du processus de dissolution, ils s'ordonnent sur la surface formant des structures tout a fait inedites. Sur la face (111), l'etat le plus stable correspond a un alliage ordonne de surface (les atomes de germanium etant en insertion dans la couche d'argent) ce qui revele une spectaculaire inversion par rapport a la demixtion de volume ou au cas de la face (001). Quelque soit l'orientation de la face le germanium presente un caractere metallique pour des taux de couverture allant jusqu'a la monocouche.