PhD defense – Optimisation de la croissance de MoSe2 – WSe2 par épitaxie de van der Waals pour la valleytronique

Vendredi 02 Octobre 2020 à 14H00, Céline Vergnaud soutiendra sa thèse, intitulée :

Optimisation de la croissance de MoSe2 – WSe2 par épitaxie de van der Waals pour la valleytronique

Lieu : bâtiment GreEn-ER de l’Ecole Grenoble INP, 20 avenue des Martyrs, 38000 Grenoble. amphithéatre 2A003
En présentiel : suivant liste d’accueil prédéfinie selon les règles COVID en vigueur
En visio : veuillez envoyer un e_mail à celine.vergnaud@cea.fr pour invitation au lien

Résumé : Cette thèse a pour objet l’optimisation de la croissance par épitaxie par jets moléculaires dans le régime de van der Waals de couches semi-conductrices bidimensionnelles (2D) de diséléniures de métaux de transition (MoSe2, WSe2) pour les études magnéto-optiques et électriques. Cette optimisation passe par l’amélioration de la qualité cristallographique des couches sur de grandes surfaces en ajustant les paramètres de croissances (température et flux). En particulier, la maîtrise de l’état de surface du substrat est déterminante sur les mécanismes de croissance de ces couches. L’élaboration de ces matériaux de basse dimensionnalité a nécessité l’utilisation de techniques de caractérisation avancées (Diffraction de rayons X en incidence rasante, Microscopie électronique en transmission en mode haute résolution, ect).
Dans cette thèse, nous nous sommes concentrés sur deux substrats particuliers : l’oxyde de silicium et le mica. Ils présentent tous les deux la particularité d’être isolants et inertes d’un point de vue électronique, ce qui est indispensable pour sonder les propriétés optiques et électriques intrinsèques des couches 2D. Finalement, nous avons développé les dopages électrique (dopage p) pour la microélectronique et magnétique (dopage Mn) pour la valleytronique.

abstract : The purpose of this thesis is to optimize growth by molecular beam epitaxy in the van der Waals regime of two-dimensional (2D) semiconductor layers of transition metal diselenides (MoSe2, WSe2) for magneto-optical and electric studies. This optimization involves improving the crystallographic quality of the layers over large areas by adjusting the growth parameters (temperature and flux). In particular, the control of the surface state of the substrate is decisive on the growth mechanisms of these layers. The development of these low-dimensional materials required the use of advanced characterization techniques (Grazing incidence X-ray diffraction, High Resolved Transmission Electronic Microscopy, ect).
In this thesis, we focused on two specific substrates : silicon oxide and mica. They both have the particularity of being insulating and inert from an electronic point of view, which is essential to probe the optical and electrical intrinsic properties of 2D layers. Finally, we developed electrical doping (p doping) for microelectronics and magnetic (Mn doping) for valleytronics.

Membres du jury :
Dr Isabelle Berbezier – IM2NP, Marseille
Dr Johann Coraux – Institut Néel, Grenoble
Dr Abdelkarim Ouerghi – C2N, Paris/Saclay
Dr Dominique Vignaud – IEMN, Lille


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