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

Chapitre IV – Réalisation d’un transistor à vanne de spin sous ultra-vide.L’ensemble formé par le diaphragme de sortie E 6 , la garde et l’échantillon, forme un systèmecomplexe (Fig.IV.12). En effet, sa description demande de connaître d’une part la trajectoire desélectrons dans les lignes de champs induits par la géométrie des électrodes en question, mais demandeégalement de connaître la distribution des électrons secondaires réémis dans le vide.Le potentiel de l’électrode E 6 étant de 40 V, les électrons secondaires réémis pourront en principe êtrecollectés par l’électrode E 6 (ou par la garde) si le potentiel de l’échantillon est inférieur à 40 V.Qualitativement, on peut prédire qu’un potentiel de garde négatif par rapport à l’échantillon auratendance à limiter la réémission des secondaires. Par contre un potentiel trop négatif pourra fairerebrousser les électrons incidents (sortant de l’électrode E 6 ) 6 .Fig.IV.12 : Représentation schématique de l’ensemble formé par le diaphragme de sortie aupotentiel V 6 = 40 V, le cylindre de garde au potentiel V G , et du porte échantillon porté aupotentiel V éch . Une fraction des électrons injectés sur l’échantillon est susceptible d’être réémisen fonction du choix de ces trois potentiels.Au vue de ces remarques, nous avons été amenés à étudier deux modes de fonctionnement du potentielde garde en fonction de l’énergie d’injection : Le potentiel de la garde est : V G = V éch – V 0 , où V 0 est une constante positive. Le potentiel de la garde est : V G = – V 0 , où V 0 est une constante positive.Le courant total collecté par l’échantillon s’exprime alors sous la forme :I0= Imax(1 − δ )où δ traduit la réémission d’électrons secondaires qui dépend de l’énergie d’injection (efficacité deréémission des électrons secondaires) mais aussi des potentiels électrostatiques autour de l’échantillon.I max est le courant incident, qui sort de l’électrode E 6 .Pour mener cette étude, nous nous sommes aidés des courbes de courant collecté en fonction dupotentiel de l’échantillon, et de simulations numériques des trajectoires d’électrons soumis auxpotentiels correspondants à la géométrie de notre système.Etude du cas V G = V éch – V 0Nous présentons sur la figure (Fig.IV.13) les courbes du courant total, collecté sur le porte échantillonen fonction du potentiel appliqué à l’échantillon pour différentes valeurs de V 0 .Ces courbes montrent l’influence de la réémission d’électrons secondaires (δ) en fonction de la valeurrelative du potentiel de garde et de celui de l’échantillon.Elles nous renseignent par ailleurs sur l’efficacité de réémission de secondaires. Cette efficacités’exprime sous la forme empirique [Young57] :6 Ce phénomène de réémission d’électrons secondaire est gênant pour notre instrument qui travaille dans unegéométrie de transmission. En effet, il affecte en fonction de l’énergie incidente l’efficacité de collection dans lefiltre à spin. Il peut toutefois devenir intéressant si l’on souhaite faire fonctionner notre instrument dans unegéométrie de réflexion.79