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

Chapitre III – Réalisation et caractérisations d’un filtre à spin MF/SCFig III.5 : Courbes I-V pour des échantillons de surface S = 0.1 cm² non recuits (T recuit = 50°C),recuits à 150°C (pendant 2 heures) (T recuit = 150°C) et recuit à 250°C (pendant 2 heures) (T recuit =250°C). En trait plein sont représentés les ajustements avec les paramètres déduits par la méthodeprésentée au paragraphe 3.B.Quel que soit la température de recuit, la caractéristique I-V reste très bien décrite par l’émissionthermoionique. Il n’y a donc pas dégradation de la caractéristique électrique avec le traitementthermique (jusqu’à 250°C).Ces courbes montrent cependant que la hauteur de barrière de Schottky déduite de l’équation (III.4)augmente avec la température de recuit. Les autres paramètres restent alors toujours pilotés par φ B . Nousavons représenté dans le tableau (Tab.III.1), l’évolution des paramètres de la diode pour différentestempératures de recuit. Ces données ont été obtenues sur 15 échantillons dont la surface est S = 0.1 cm².L’incertitude donnée correspond à l’écart type obtenu sur l’ensemble des échantillons. Nous précisons queces résultats sont très peu dépendants de la surface de la diode, même pour des surfaces S = 0.3 cm². Ilsmontrent que l’augmentation de la hauteur de barrière est significative et ne peut-être attribuée auxincertitudes expérimentales liées à la reproductibilité des échantillons.Ce résultat peut sembler surprenant car la hauteur de barrière est en principe fixée par les états de surfacequi ancrent définitivement le niveau de Fermi.S = 0.1 cm² J SAT (A/cm²) φ B (eV) n R 0 (kΩ) R 0 SJ SATT = 50 (°C) (2.26 ± 1) 10 -5 0.62 ± 0.014 1.02 ± 0.005 13.6 ± 3 0.031T = 150 (°C) (8.39 ± 5.77) 10 -7 0.707 ± 0.01 1.02 ± 0.005 304 ± 25 0.025T = 250 (°C) (1.84 ± 1.40).10 -7 0.754 ± 0.015 1.018 ± 0.005 4090 ± 737 0.050Tab. III.1 : Récapitulatif des paramètres des filtres à spin de surface S = 0.1 cm² recuits à 50°C,150°C et 250°C.En réalité, les paramètres que l’on déduit des caractéristiques I-V doivent être considérés comme desparamètres phénoménologiques. Contrairement à des mesures de photoémission par exemple, qui donnentaccès aux grandeurs globales de la jonction (hauteur de barrière moyenne, niveau de Fermi…), lesmesures électriques sont très sensibles aux défauts électriques localisés et aux inhomogénéités de surface.Ainsi, les barrières de Schottky que l’on déduit des mesures électriques ne sont que des hauteurs de49