Thèse soutenue le 21 décembre 2004 pour obtenir le grade de docteur de l'Université Joseph Fourier - Grenoble 1 - Spécialité : Physique de la Matière Condensée et du Rayonnement

Résumé :
Les nanostructures semiconductrices isolées possèdent la propriété de confiner les charges sur des temps longs. La rétention de charges dépend de plusieurs paramètres tels que la taille de la nanostructure, la densité et la qualité de l'interface avec le diélectrique. Nous avons exploré ces propriétés à l'aide d'un AFM à l'air par microscopie à force électrostatique (EFM). L'EFM permet d'injecter des charges localement puis de sonder avec une sensibilité de quelques dizaine d'électrons seulement les comportements individuel aussi bien que collectif des nanostructures. Nous avons caractérisé l'interaction pointe-surface non-linéaire pour un couplage électrostatique, puis avons étudié le comportement de nanostructures de Si ou Ge déposées sur du SiO₂. Nous avons mis en évidence d'une part la saturation du nuage de charge dans un nappe de nanocristaux, et d'autre part la propagation inhomogène de la charge à l'échelle de l'heure dans une nappe de nanocristaux plus dense.

Jury :
Président : Hans Hug
Rapporteur : Jean-Marc Triscone
Rapporteur : Thierry Mélin
Examinateur : Hervé Courtois
Directeur de thèse : Joël Chevrier
Co-directeur de thèse : Fabio Comin

Mots clés :
AFM, Microscopie à Force Electrostatique, oscillateur non-linéaire, courbes d'approche-retrait, couplage électrostatique, nanostructures semiconductrices, silicium, germanium, rétention des charges, blocage de Coulomb, effet tunnel, étalement de la charge, rugosité cinétique

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