2DEG haute mobilité pour les dispositifs quantiques

Comme le montrent les exemples de l’effet Hall quantique entier et fractionnaire, la physique des systèmes électroniques devient très riche lorsque la dimensionnalité, les interactions et le désordre interviennent. Dans ce domaine nous avons deux axes de recherche :

Les systèmes bidimensionnels dans lesquels l’énergie moyenne de l’interaction électron-électron est plus grande que l’énergie cinétique moyenne. Que devient le liquide de Fermi de porteurs libres lorsqu’ils sont corrélés par leurs interactions ? Est-ce un état métallique (comme semblent le montrer les expériences de Kravchenko et coll. sur les MOSFETs Silicium de haute mobilité) ou un cristal, un verre de Wigner, ou autre type d’isolant ? Pour ces études nous utilisons des systèmes avec une masse effective plus grande que la masse des électrons dans GaAs, ce qui permet de réduire l’énergie cinétique, systèmes de trous bidimensionnels ou d’électrons confinés dans des couches AlAs ;
Les superréseaux latéraux GaAs/AlAs de fils quantiques obtenus par épitaxie moléculaire sur surface vicinale. L’épitaxie sur une surface de GaAs vicinale à (001) d’un angle de 0,5° vers [110], d’un superréseau latéral GaAs/AlAs inséré près de l’hétérointerface d’une hétérojonction à dopage sélectif permet d’obtenir un système électronique modulé latéralement par un potentiel périodique peu désordonné d’amplitude (~ 20 meV) grande devant l’énergie de Fermi et de période (32 nm) comparable à la longueur d’onde de Fermi. L’étude des propriétés optiques et de transport électroniques révèlent la formation de minibandes étroites, et l’ouverture d’un minigap. En munissant les structures d’une grille Schottky (thèse d’A. Nedelcu, Université Pari VI, 2002), il est possible d’atteindre la limite quantique ID. La surface de Fermi est ouverte présentant deux branches très distordues autour de ± kF . L’ensemble de ces études permet de déterminer l’amplitude de la modulation (limitée par les fluctuations de largeur des terrasses et par l’échange atomique vertical Ga/Al qui conduit à un superéseau latéral AlxGa1xAs modulé périodiquement en composition d’Aluminium).

LISTE DES MEMBRES PERMANENTS DE L’ÉQUIPE

– ANTHORE, Anne
– GENNSER, Ulf
– JIN, Yong
– PIERRE, Frédéric

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