Étude par microscopie à effet tunnel de la croissance par épitaxie de CdTe

• Auteur / Autrice : David Martrou
• Direction : Noël Magnéa
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Physique

Domaines interdisciplinaires

Sciences de materiaux. Rhelogie

Croissance cristalline

Mecanisme croissance

Epitaxie jet moleculaire

Methode ale

Stm

Surface vicinale

Ionicite

Interaction electrostatique

Autoorganisation

Cadmium tellurure

Cdte

Cd te

Bord marche

Résumé

L'etude par microscopie a effet tunnel des surfaces (001) du cdte nous a permis de mettre en evidence la specificite des semiconducteurs ii-vi comparee aux iii-v et aux iv-iv. Le caractere ionique prononce des semiconducteurs ii-vi implique des interactions electrostatiques entre les cations et les anions. L'effet le plus frappant de la forte ionicite du cdte est l'orientation des bords de marches parallelement aux directions <100>. Pour les semiconducteurs iv-iv et iii-v, les bords de marches sont orientes suivant les directions <110>. Nous montrons que la formation des bords de marches <100> sur la surface terminee tellure est induite par les interactions electrostatiques entre atomes charges presents en bords de marches. L'orientation <100> des bords de marches a des consequences importantes pour la croissance sur les surfaces vicinales. Alors que l'epitaxie sur les surfaces vicinales desorientees suivant <110> produit un grand desordre du reseau de marches, la croissance sur une surface vicinale desorientee suivant <100> permet d'auto-organiser la surface en escalier. Ce reseau de marches regulier est tout a fait adapte pour la realisation de super reseaux verticaux. L'epitaxie par jets moleculaires alternes est une des methodes de croissance permettant de realiser ces super reseaux verticaux. L'etude de ce mode de croissance specifique aux semiconducteurs ii-vi, nous a permis de montrer l'anisotropie de la diffusion des atomes de cadmium chimisorbes et de determiner la longueur de l'avancee des bords de marches. La derniere consequence inattendue de la forte ionicite du cdte est l'auto-organisation de la surface vicinale a en damier. Pour expliquer cette auto-organisation, nous proposons un modele base sur les interactions electrostatiques entre bords de marches charges.