Barrière tunnel épitaxiées de MgO sur GaAs(001) : croissance, propriétés électroniques et électriques
Institution:
Rennes 1Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The background of this work is the growing development of spintronic devices combining ferromagnetic materials (spin source) and semi-conductors (spin manipulation medium). The main goal of this thesis is the study of the growth, physical-chemical properties and tunnel spin injection into the Fe/MgO/GaAs(001) system. Structure properties, chemical reactivity and band offsets have been studied by RHEED and XPS. Transport measurement (I-V, C-V) on Au/MgO/GaAs structures have been achieved to better understand the transport mechanisms through the barrier but showed the interface resistance does not fulfil Fert’s criteria for efficient spin injection. Modifications of the growth conditions and/or our structures design have therefore been proposed and tested.
Abstract FR:
Cette thèse a pour cadre l’effort réalisé actuellement pour injecter un courant polarisé en spin dans un semiconducteur. Le moyen le plus prometteur pour cela est l’utilisation d’une électrode métallique magnétique déposée sur une barrière tunnel de MgO épitaxié sur GaAs. Nous déposons les couches de MgO sur des surfaces de GaAs(001) sous ultravide ou sous atmosphère d’O2, à température ambiante. Les propriétés structurales telles que la relations d’épitaxie, la réactivité aux interfaces ou les offsets de bande ont été étudiés par RHEED et XPS. Des mesures de transport (I-V, C-V) sur des jonctions Au/MgO/GaAs nous ont permis de mieux comprendre les mécanismes de transport mais ont montré que notre structure ne remplissait pas les critères énoncés par Fert pour une injection efficace de courant polarisé dans GaAs. Pour s’approcher de ces critères d’injection, des modifications des conditions de dépôt et/ou de l’architecture de nos structures ont alors été avancées puis testée.