"Création et utilisation d'atlas anatomiques numériques pour la ...

46 Chapitre 2. Généralités sur le transport électronique-Désordre de longue portée :Comme précisé dans le chapitre 2.2.1, des particules chargées peuvent être piégéesdans l'oxyde sur lequel est déposé l'échantillon. Ces particules chargées induisentun potentiel électrostatique de longue portée, qui peut être approximé par uneGaussienne d'extension spatiale d : ε i = ∑ r 0V 0 exp(−|r i − r 0 | 2 /d 2 ) avec V 0 l'amplitudeet r 0 la position de l'impureté (voir inser gure 2.12 a) [Ihnatsenka 2009]. Lesgures 2.12 (a) et (b) présentent la conductance calculée, pour diérentes longueursde ruban de type armchair métalliques, en présence de ce type de désordre. Laposition des impuretés et leurs amplitudes sont déterminées aléatoirement, ladensité d'impuretés dans cet exemple est de ρ = 5 × 10 15 m −2 . Pour donner un ordrede grandeur, le ruban a une largeur de 30nm et une longueur de 250nm (courbebleue). Une trentaine de défauts sont présents sur l'échantillon. La présence de cetype de désordre entraîne un mélange entre les diérentes sous bandes, qui aectefortement la quantication de la conductance. Les bandes de haute énergies sontplus aectées par ce phénomène car la probabilité de rétro diusion augmente avecl'indice de la bande. Pour une longueur de 1µm la conductance à forte énergie estapproximativement égale à celle due aux deux premières sous bandes. De manièresurprenante le premier plateau de conduction ne semble absolument pas être aectépar ce type de désordre et ce malgré le faible ∆k nécessaire à la rétro diusion dansla première sous bande . Cela est dû à la diérence de phase de π qui existe entreces deux bandes (voir gure 2.12 (c) et (d)). Un désordre de longue portée ne peutpas être responsable de la rétro-diusion, la conduction dans la première bande estdonc conservée.-Désordre de bords :A la diérence du graphène bi-dimensionnel ou des nanotubes, les nanorubans sontsoumis à l'imperfection de leurs bords. La régularité des bords d'un nanoruban esttrès dicile à contrôler expérimentalement, et les méthodes de fabrication actuelle nepeuvent empêcher l'apparition d'une rugosité. A l'aide de la microscopie à eet tunnel[Niimi 2006, Kobayashi 2006] ou de microscopie à force atomique [Banerjee 2005]la présence de ce désordre de bord a été mis en évidence. On dénit la création d'undéfaut de bord comme la suppression d'une paire C-C au bord de l'échantillon. Lagure 2.13 (b) montre qu'une concentration de 10 % de ce type de défaut sut àdétruire le comportement balistique de la conductance pour un ruban de 1µm delong et 6.4nm de large et ce pour toutes les sous bandes. Pour les nanorubans detype zigzag, en revanche, il semble que le régime de conduction soit moins aecté.En eet sur la gure 2.13 (a) on peut voir que malgré le fait que 50% des atomesde carbone aient été supprimés sur les 4 couches externes, (contre 10 % seulementsur la couche externe dans la gure 2.13 (b)) la valeur de conductance du premierplateau n'est quasiment pas altérée et l'ajout d'une nouvelle sous bande de conductionest encore visible. Dans le cas d'un nanoruban de type zigzag idéal, la présencedes états peu dispersifs localisés sur les bords induit une forte augmentation de ladensité d'états. Les porteurs injectés avec une énergie supérieure à celle des étatslocalisés toujours au sein de la première bande, ne se propagent donc pas près des