• Langue : Français
• Discipline : Sciences des matériaux
• Identifiant : 2004LIL10067
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/2004

Résumé en langue originale

Ce travail se situe dans le cadre général des nanotechnologies. Après avoir présenté les enjeux et les challenges dans ce nouveau domaine, nous présentons le microscope à effet tunnel (STM) et nous montrons les possibilités offertes par cet outil pour les nanotechnologies. Largement utilisé pour l'étude des surfaces ainsi que pour celle de l'adsorption de molécules organiques, les résultats expérimentaux ne sont pas toujours suffisants pour comprendre parfaitement les phénomènes mis en jeu. Cette thèse propose donc une modélisation du courant tunnel permettant ainsi la simulation d'images et de courbes de spectroscopie obtenues en STM. Le courant est obtenu dans un formalisme de diffusion utilisant les fonctions de Green. L'ensemble des calculs des structures électroniques est effectué dans le cadre de l'approximation des liaisons fortes. Les perturbations électroniques à l'intérieur de la molécule. (interactions électron-électron) seront décrites à l'aide d'une théorie dérivée de la théorie orthodoxe. Dans un premier temps, ce modèle sera mis en application à l'étude des différentes reconstructions de la surface (100) du silicium. Les résultats théoriques reproduisent relativement bien les données expérimentales obtenues à 5\,K et permettent de comprendre la dépendance en tensions des images et de conclure que la surface est toujours semi-conductrice à basse température. Ces résultats mettent également en avant l'importance des interactions pointe-surface. Dans un deuxième temps, le modèle est utilisé pour étudier une classe de molécules, les thiénylènevinylènes, physisorbées sur la surface (100) du silicium. Nous proposons alors l'origine suivante pour la contribution principale au courant tunnel: cette contribution ne proviendrait pas de la mise en résonance de l'état HOMO de la molécule avec le niveau de Fermi de la pointe mais plutôt de l'abaissement, par la présence de la molécule, de la barrière tunnel entre la pointe et la surface, faisant ainsi ressortir, là où elle repose, les caractéristiques du silicium.