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Theses

Propriétés électroniques du graphène épitaxié proche de point de neutralité de charge

Résumé : Des mesures de magnétorésistances locales et non locales dans des monocouches de graphène obtenues par sublimation sur la face silicium du carbure de silicium (SiC) sont présentées dans cette thèse. L’objectif est d’étudier les phénomènes physiques qui apparaissent proche de point de neutralité de charge (dopage faible en trous) dans ces monocouches. Or, celles-ci sont généralement fortement dopées en électrons à cause de l’interaction avec la couche d’interface et le substrat. Des dispositifs en forme de barre de Hall encapsulés par une résine sont utilisés. Le contrôle du niveau de Fermi dans ces dispositifs est réalisé en utilisant la méthode de décharge corona. L’amplitude du désordre est évaluée dans ces monocouches de graphène en : (i) ajustant la courbe de résistivité en fonction du coefficient de Hall obtenue à température ambiante ; (ii) ajustant les courbes de dépendance en température de la densité de Hall pour les échantillons proche de point de neutralité de charge. Toutes ces analyses donnent une amplitude du désordre de l’ordre de (20 ±10) meV. Les échantillons préparés avec un faible dopage en trous sont ensuite étudiés en régime d'effet Hall quantique. Les mesures de magnétorésistances montrent que la résistance de Hall présente un comportement ambipolaire en fonction du champ magnétique. Ce comportement coïncide avec l’apparition d’un maximum local dans la résistance longitudinale. Ces résultats sont expliqués via un modèle de transfert de charge entre régions de différents dopages dans le graphène. Néanmoins, l’origine microscopique de ces régions est mal connue. Finalement, des mesures non locales sont effectuées sur ces mêmes échantillons et montrent l’apparition des résistances non locales importantes dont la valeur peut, dans certains cas, dépasser les résistances longitudinales correspondantes. L'analyse de ces résultats montre que la contribution du courant de spin et des effets thermiques dans l’apparition de ces tensions non locales est négligeable. Cependant, les données expérimentales sont raisonnablement reproduites par un modèle de conduction basé sur des états de bord rétrodiffusés par le "bulk" isolant.
Document type :
Theses
Complete list of metadatas

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02157943
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, June 17, 2019 - 3:45:54 PM
Last modification on : Tuesday, November 5, 2019 - 5:14:40 PM

File

NACHAWATY_2018_archivage.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02157943, version 1

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Citation

Abir Nachawaty. Propriétés électroniques du graphène épitaxié proche de point de neutralité de charge. Physique [physics]. Université Montpellier, 2018. Français. ⟨NNT : 2018MONTS095⟩. ⟨tel-02157943⟩

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