Abstract FR:

L'exposition d'une surface Si(001)-2x1, propre, portée à 600°c à un flux d'éthylène génère un ordre surfacique c(4x4). Cette surstructure, observée depuis de nombreuses années, a seulement depuis peu été associée à la présence de C. Sa structure atomique n'est pas résolue et fait l'objet de cette étude. A l'aide d'un ensemble de techniques de photoémission (XPS, UPS, XPD), nous avons montré que cette surface est caractérisée par la présence de C substitutionnel dilué dans un derme de 4-5 monocouches de Si dans lequel le C est localisé à la fois en surface et en subsurface. Alors que pour de faibles doses d'éthylène (recouvrement estime à 0. 25 monocouches), le C se répartit de façon équivalente entre les sites de surface et de subsurface ; pour des expositions croissantes, celui-ci s'incorpore préférentiellement en subsurface. Il y a alors formation d'un derme allié Si 1-yCy riche en C (6-20%) dans lequel la solubilité du C est bien supérieure à la solubilité d'équilibre du fait des relaxations de contraintes possibles en surface. Afin de sonder la structure atomique de la surface Si(001)-c(4x4), nous avons ensuite étudié l'hydrogénation de celle-ci a température ambiante. L'obtention d'un diagramme LEED (1x1) suggère un modèle de dimères. Des résultats HREELS et UPS associés à des calculs ab initio (groupe théorie LPSE) ont mis en évidence la possibilité d'existence de dimères mixtes Si-C. La reconstruction c(4x4) peut alors être considérée comme un arrangement ordonne d'hétérodimères Si-C parmi des homodimères Si-Si. Associés à des calculs ab initio, ces résultats nous ont permis de proposer deux modèles de structure possibles pour la surface Si(001)-c(4x4) soit avec un dimère mixte Si-C sur quatre, soit avec deux : dans [. . . ]