Microscopie à émission d’électrons balistiques : le transport d’électrons chauds comme sonde des propriétés électroniques locales aux interfaces

La microscopie a emission d’electrons balistiques (BEEM en anglais) est une technique derivee du STM permettant de sonder les proprietes electroniques locales aux interfaces d’heterostructures variees. Dans une experience BEEM la pointe STM est utilisee comme source ponctuelle d’electrons chauds d’energie variable. On mesure en face arriere de l’echantillon le courant d’electrons balistiques ayant traverse les differentes couches et interfaces de l’heterostructure. Dans cette communication, j’illustrerai l’interet du BEEM pour sonder les proprietes electroniques auxs interfaces a travers quelques exemples d’etudes d’heterostructures sur semiconducteurs III-V : (i)Pour de simples contacts Schottky monocristallins, la continuite structurale de l’echantillon implique la conservation de la composante transverse k// du vecteur d’onde electronique a la traversee de l’interface metal/semiconducteur. Cette selection en k// confere au BEEM une bonne sensibilite a la structure electronique locale de l’interface metal/semiconducteur [1]. (ii)Pour des tricouches Fe/Au/Fe/GaAs(001), le courant d’electrons balistiques mesure est fortement module par le phenomene de magnetoresistance geante a la traversee de la vanne de spin permettant l’imagerie de domaines magnetiques presents localement dans les electrodes de fer avec un fort contraste et une resolution laterale nanometrique [2,3]. (iii)Pour des heterostructures hybrides metal/molecules/GaAs(001), le BEEM permet de determiner les alignements de bandes aux interfaces et d’etudier la formation de pinholes par diffusion du metal a travers le peigne moleculaire [4,5]. References [1] S. Guezo, P. Turban, S. Di Matteo, P. Schieffer, S. Le Gall, B. Lepine, C. Lallaizon, G. Jezequel. Physical Review B 81, 085319 (2010). [2] M. Herve, S. Tricot, Y. Claveau, G. Delhaye, B. Lepine, S. Di Matteo, P. Schieffer, P. Turban, Applied Physics Letters 103, 202408 (2013). [3] M. Herve, S. Tricot, S. Guezo, G. Delhaye, B. Lepine, P. Schieffer, P. Turban, Journal of Applied Physics 113, 233909, (2013). [4] A. Junay, S. Guezo, P. Turban, G. Delhaye, B. Lepine, S. Tricot, S. Ababou-Girard, F. Solal, Journal of Applied Physics 118, 085310 (2015). [5] A. Junay, S. Guezo, P. Turban, S. Tricot, A. Le Pottier, J. Avila, S. Ababou-Girard, P. Schieffer, F. Solal, Journal of Physical Chemistry C 120, 24056 (2016).