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Fait marquant

La face cachée de la « galette » de SiC


Dans cette étude, nous fournissons une description atomique pour une reconstruction de surface particulière qui contribue à faire progresser la science du graphène, et démontrons également l'existence d'un nouveau type de reconstruction mêlant ordre et désordre à la surface d'un composé semi-conducteur, soulignant la nécessité d'une reconstruction beaucoup plus complexe pour ce type de surfaces.

Publié le 26 mai 2020
Dans ce travail publié dans Applied Physics Letters, nous présentons l’exploration de la surface d’énergie potentiel de la face carbone du SiC. Depuis la première observation expérimentale en 1997 d’une reconstruction 3 × 3 sur cette surface, le modèle atomique sous-jacent reste l’objet de débat. Grâce à une exploration intensive basée sur la DFT, nous avons découvert que cette reconstruction vient d’une sur-couche ordonnée d’atomes de silicium formant un réseau honeycomb-kagome. Nous avons caractérisé ce modèle atomique au moyen de simulations des topographies STM incluant une pointe explicite. Ceci nous a permis de raffiner le modèle et de démontrer qu’un désordre de substitution était à l’œuvre sous la sur-couche ordonnée. La combinaison de ces deux niveaux de reconstruction est unique au sein des surfaces de semi-conducteurs expliquant pourquoi il aura fallu plus de vingt années pour la déchiffrer. Au-delà de l’importance du SiC pour la croissance du graphène ou l’électronique de puissance, nous pensons que ce nouveau type de reconstruction est important pour la communauté de physique appliquée. En effet, comprendre la physique des reconstructions de surface est devenu aujourd’hui incontournable dans plusieurs disciplines de la physique allant de la croissance des matériaux jusqu’au développement de nouveaux dispositifs utilisant la physique d’interface comme les gaz d’électrons 2D ou la supraconductivité de surface.

La publication de ce travail a fait l’objet d’une couverture médiatique dans Materials Today.


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