Couches minces d'oxyde d'Ã©tain: la localisation faible et les effets de ...

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4. LES VOIES DE LA DIFFUSION DES PORTEURS DE CHARGE ETLEUR CONTRIBUTION AUX CORRECTIONS QUANTIQUES À LACONDUCTIVITÉNotons que lorsque la correction issue de l’interaction dans la voie de “charge”(4.124)est universelle, la correction issue de l’interaction dans la voie “triplet”est proportionnelleau paramètre F0 σ , qui peut être négatif. Cela permet de conclure que le signe dela correction totale (4.123) dépend de la valeur de F0 σ et, donc, peut être soit positifsoit négatif.Bien que la valeur exacte du paramètre F0 σ ne puisse pas être calculée théoriquement[Zala et al. (2001b)], on peut essentiellement en trouver une valeur grâce à des mesuresde susceptibilité du spin :tel-00589730, version 1 - 1 May 2011νχ =1 + F0σ , (4.134)où la densité d’états ν peut être déduite de mesures de chaleur spécifique. De surcroît,ce paramètre peut être utilisé pour l’ajustement des données obtenues par des mesuresde transport de charge [Olshanetskii et al. (2006)].On peut voir qu’en régime diffusif, quand Tτ → 0, l’expression (4.123) reproduit lerésultat bien connu [Altshuler & Aronov (1985); Zala et al. (2001b)] :δσ = − e22π 2 [1 + 3(1 − ln(1 + F 0 σ))] ln( ), (4.135)TτLa différence essentielle entre (4.135) et les expressions (4.93) et (4.96) dans lepréfacteur (γ = F0 σ /2) est due à la différence dans la définition de la constante ducouplage.A l’instar de Goh et al. (2008); Minkov et al. (2003, 2010); Olshanetskii et al.(2006) c’est cette expression (4.135) que nous utilisont pour analyser nos donnéesexpérimentales.F σ 0Conclusions : Nous avons considéré comment l’interaction entre électrons peutêtre prise en compte et comment elle se manifeste dans les quantités observables tellesque la conductivité électrique (Eqs. (4.118) - (4.120)) et la densité d’états (Eqs. (4.66),(4.67), (4.76)). Pour le cas de fort couplage, qui est particulièrement important pournos études de couches fortement désordonnées, les principales étapes de dérivation dela correction à la conductivité sont présentées. L’expression (4.135) sera utilisée pourl’analyse des données expérimentales (Chapitre 7) et pour l’estimation des paramètresdu liquide de Fermi F0 σ et r s (Eqs. (4.131), (4.13)).94
5tel-00589730, version 1 - 1 May 2011Couches polycristallines denanocristallites : le cas particulierde SnO 25.1 Les couches polycristallines de SnO 2Le dioxyde d’étain (SnO 2 ) a été un des premiers oxydes métalliques envisagés pourla fabrication de capteurs de gaz [Batzill (2006)]. De nombreuses études de la structurede surface de SnO 2 et des propriétés des états électroniques correspondants à cettestructure de surface ont été menées [Batzill & Diebold (2005)]. Cependant, presquetoutes les études, connues sous le nom de “sciences de la surface”, concernent les propriétésde surfaces de monocristaux en l’atmosphère bien définie ou dans l’ultra vide[Batzill (2006)].En général, le dioxyde d’étain est un semiconducteur de type n à grande bandeinterdite (E g = 3.6eV Lanfredi et al. (2009), Agekyan (1977), Smart & Moore (2005),Mäki Jaskari & Rantala (2001), Manassidis et al. (1995), Jarzebski & Marton (1976))et a une structure cristalline de type rutile (voir Figure (5.1)).Le dioxyde d’étain trouve des applications dans le développement de capteurs degaz Tan et al. (2008), de cellules photovoltaïques, de photoconducteurs, de couchesconductrices transparentes [Ksenevich et al. (2008) - et références]. Pour ce qui concerneles capteurs de gaz, fabriqués à base de SnO 2 , la surface du matériau est chauffée àune température constante (habituellement, plusieurs centaines de ◦ C [Korotchenkov95
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