Etudes par microscopie en champ proche des phénomènes de ...

Chapitre III – Réalisation et caractérisations d’un filtre à spin MF/SCExcellentes propriétés électriques de l’interface métal/SC. En effet, la sélection en énergie desélectrons repose sur la qualité de la jonction Schottky. La jonction doit laisser passer au mieux lesélectrons au dessus de cette énergie seuil, et ne pas laisser passer ceux d’énergie inférieure, afind’avoir une excellente discrimination. La présence de trous ou de défauts à l’interface donne engénéral naissance à des courants de fuite qui viendront s’additionner, voire même dominer le« vrai » courant d’électrons qui passent au dessus de la barrière de Schottky. En pratique, c’est cepoint qui nous a posé le plus de difficulté, en particulier à basse énergie d’injection.Il faut par ailleurs préciser que nos conditions de travail imposent d’autres contraintes sur la réalisationdes filtres à spin. Tout d’abord la taille de nos filtres à spin est « grande ». En effet, compte tenu de lagéométrie de notre expérience (chapitre IV) nos échantillons ont des surfaces actives d’environ 5x5 mm².Cette contrainte impose donc d’avoir une interface entre le métal et le SC avec un minimum de défautsafin de limiter au maximum les courants de fuite.Par ailleurs, les échantillons étant préparés dans une enceinte différente de celle où les expériences sur lesfiltres à spin sont effectuées, ils doivent être encapsulés par un métal noble afin d’éviter toute oxydationdu métal magnétique. Enfin, suite à leur introduction dans l’enceinte d’analyse, ils doivent subir un recuitde 24 H à 150 °C à une pression de 10 -7 Torr pendant l’étuvage 1 .Cette contrainte nous a amené à étudier également l’influence d’un recuit sur les propriétés magnétiques etélectriques des filtres à spin.2. Réalisation d’échantillons Fe/GaAs par dépôt sous ultra vide.2.A. Etat de l’art sur le système Fe/GaAs.2.A.1. Métallurgie de l’interface.Le dépôt de Fe sur GaAs a été réalisé au début des années 80 par épitaxie par jets moléculaires. LeΔadésaccord de maille entre le Fe (a Fe = 0.287 nm) et le GaAs (a GaAs =0.565 nm) est faible: = 1.4%. Lesacontraintes induites dans la couche métallique sont donc minimisées et la croissance du Fe est épitaxialesur le GaAs [Waldrop79, Krebs87] (Fig.III.1) avec une relation dite cube sur cube.[001]a Fe =0.287 nmFeGaAs[010][100]a GaAs =0.565 nmFig III.1 : Représentation schématique de la croissance du Fe sur GaAs.1 Pendant l’étuvage, le gaz résiduel se compose principalement d’eau (H 2 O), d’oxygène (O 2 ), d’azote (N 2 ) etd’hydrogène (H 2 ).40