Fabrication du (Zn,M)O par recuit d'un film mince de M déposé par évaporation sur du ZnO (M = Co ou Mn, (inédit))

Résumé

Ce travail avait comme objectif d'étudier les propriétés structurales de surfaces de (Zn,M)O obtenues par recuit d'un film mince (~ 1 nm) de M (M = Co ou Mn) déposé par évaporation sous vide. Ces études ont été menées in-situ par microscopie à effet tunnel (STM), diffraction d'électrons de faible énergie (LEED), spectroscopie d'électrons Auger (AES) et ex-situ par spectroscopie de masse d'ions secondaires à temps de vol (ToF-SIMS) et diffraction de rayons X (DRX). A partir de l'évolution de l'intensité des signaux Auger (de M, Zn et O) suite aux recuits et grâce à la modélisation du phénomène d'atténuation de ces signaux par la matière, nous avons évalué la profondeur de diffusion du Co et du Mn dans le ZnO dans diverses conditions. Ces résultats ont ensuite été comparés aux profils ToF-SIMS. Dans le cas du système Co/ZnO, une température supérieure à 945 K est nécessaire pour induire à la fois la diffusion du Co et la substitution du Zn par celui-ci. Au vu de nos résultats une couche de (Zn0,5,Co0,5)O d'une épaisseur d'environ 3 nm semble se former suite au recuit. En outre, bien que les données obtenues par AES indiquent une grande stabilité de cet alliage, il s'avère qu'une faible quantité de Co diffuse jusqu'à une profondeur de 25 nm sous la surface lors de recuits de plusieurs heures. Enfin bien que des reconstructions de surfaces ont été observées par LEED, aucune phase binaire n'a été mise en évidence par DRX. Dans le cas du système Mn/ZnO, dès 800 K, le processus de substitution du Zn par le Mn et la formation d'un film mince de ZnMnO sont observés ainsi que la diffusion d'une faible fraction de Mn à une dizaine de nanomètres sous la surface du ZnO. En outre les diagrammes LEED révèlent l'existence d'une structure en Moiré.

la date de réponse	2007
langue originale	Français
Superviseur	Robert Sporken (Promoteur)