Croissance des films minces et interfaces : exemples dans deux familles de matériaux pour la microélectronique

Résumé : Ce mémoire en vue de l'obtention de l'Habilitation à Diriger des Recherches (HDR) expose une partie de mes travaux de recherche depuis 2006. Il est axé sur les surfaces et interfaces dans les matériaux pour la microélectronique. Ce thème, en guise de fil rouge, rassemble ainsi des études sur les semiconducteurs organiques de type n utilisés pour les transistors à effet de champ à base de films minces et sur un matériau possédant des atouts certains pour la spintronique : l'alliage Mn5Ge3. La première partie de ce manuscrit est dédiée aux semiconducteurs organiques. La croissance de films minces organiques des molécules PTCDI-8C et quaterrylène sur substrat SiO2 est examinée en fonction de la fonctionalisation ou non de la surface de SiO2 par des molécules d'OTS. L'influence du choix du métal de contact drain-source sur les propriétés électriques des transistors à base de TTCDI-5C est analysée dans un chapitre sur l'interface métal/semiconducteurs organiques. Cette première partie se termine par l'interface semiconducteur/semiconducteur dans le cadre de dispositifs à fonctionnalités innovantes comme des FET pilotés par la lumière. La deuxième partie du manuscrit est dévolue aux films minces de Mn5Ge3 sur Ge(111). Mn5Ge3 est un alliage ferromagnétique à température ambiante dont la température de Curie peut être augmentée par ajout de carbone en position interstitielle octaédrique dans la maille. Une nouvelle méthode de croissance dite de co-dépôt à froid, par opposition au processus de croissance habituelle par épitaxie en phase solide, est décrite. Les propriétés structurales et magnétiques sont détaillées et valident cette nouvelle méthode, en montrant une amélioration de la qualité de l'interface Mn5Ge3/Ge(111) en terme de profil d'interdiffusion, ainsi que des propriétés magnétiques, via une distribution plus homogène du carbone dans les films minces. Enfin dans le cadre d'une injection électrique de spin, les caractéristiques du contact Schottky Mn5Ge3Cx/Ge(111) font l'objet d'une analyse approfondie.
Type de document :
HDR
Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]. Aix-Marseille Université (AMU), 2017
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Contributeur : Matthieu Petit <>
Soumis le : mardi 26 septembre 2017 - 08:52:51
Dernière modification le : jeudi 18 janvier 2018 - 02:25:45

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Matthieu Petit. Croissance des films minces et interfaces : exemples dans deux familles de matériaux pour la microélectronique. Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]. Aix-Marseille Université (AMU), 2017. 〈tel-01592798v2〉

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