microscopie à effet tunnel

[trimidi]

Bonjour à tous!!!!

Nous avons fait un TP de microscopie à effet tunnel (STM) sur du graphène et le mode spectroscopique à rampe de tension (on garde z constant on fait varier la tension appliquée et on observe I) nous a permis d'observer 2 comportements: l'un est semi-conducteur, normal c'est du graphène, mais l'autre est conducteur.

Il est possible que cette différence de comportement s'explique ainsi: lorsque l'on regarde les plans atomiques la position de certains atomes coïncident avec d'autres atomes du plan atomique infèrieurs. Ceci modifierait alors leur propriétés électroniques. Cependant j'aimerais en savoir un peu plus...

Merci

[trimidi]

Personne pour m'aider?

[spi100]

Salut,
Le courant tunnel est en gros proportionnel à la densité d'états électroniques autour de l'énergie de Fermi (approximation de Tersoff). Si tu gardes ça en tête, l'analyse de tes courbes est simple. Dans la courbe correspondant aux basses tensions, tu récupères des électrons de la bande de conduction (comportement métallique). Ensuite pour la deuxième courbe, quand la tension augmente tu quittes la bande de conduction et commence à explorer la bande interdite, plus d'électron : ça correspond au plateau de courant nul. La tension augmente encore et tu passes dans la bande de valence, à nouveau tu retrouves des électrons.

[el_boucher]

salut,

je ne pense pas que la réponse précédente soit parfaite . Déjà, c'est la dérivée du courant tunnel par rapport à la tension de polarisation (conductance différentielle dI/dV) qui est proportionnelle à la densité d'états électronique locale de l'échantillon convoluée par la dérivée de la fonction de Fermi-Dirac par rapport à la température...A température nulle, cette dérivée tend vers un dirac et on a stricte proportionnalité entre la conductance différentielle dI/dV et la densité d'états...

bref, c'est un peu plus compliqué !

tu pourrais faire la dérivée de tes courbes d'ailleurs ce serait intéressant.


déjà, as-tu étudié du graphène vraiment ou bien simplement du graphite ? (le graphène étant un unique feuillet de graphite).

c'est important car les structures électroniques sont différentes.

ensuite, à quelle température a été effectué cette manip' ? là encore, c'est important pour savoir quelle gamme d'énergie est pertinente (vu la tension de polarisation élevée, je suppose que tu as travaillé à température ambiante).

enfin, pour ta question : on a effectivement dans du graphène (= un plan de graphite) 2 sous-réseaux, c'est-à-dire que toutes les positions d'atomes de carbone ne sont pas équivalentes. Les mesures de spectroscopie tunnel sont locales, et peuvent donc être sensibles à cette différence : cela se discute selon la taille de la pointe, et donc la façon dont elle a été obtenue puis caractérisée...

il n'y a pas de réponse simple à ta question !