Thèse soutenue le 10 octobre 2008 pour obtenir le grade de docteur de l'Université de Grenoble - Spécialité : Physique

Résumé :
Ce travail de théorie et simulation est consacré a l'étude des propriétés électroniques et des propriétés de transport mésoscopique de nanostructures. Nous utilisons une méthode numérique efficace qui permet le calcul de la conductivité de Kubo-Greenwood dans un formalisme de liaisons fortes. Cette approche offre la possibilité d'étudier avec précision des systèmes de plusieurs millions d'atomes et donc de comprendre les mécanismes de transport mis en œuvre dans les systèmes désordonnés et de faible dimensionalité. Après une brève description des deux nano-objets auxquels nous nous sommes intéressés, les nanofils de silicium 1D et les plans de graphène 2D, et après un chapitre détaillant la méthodologie numérique et les concepts liés à l'approche de Kubo-Greenwood en espace réel, nous étudions l'impact de la rugosité de surface sur le transport électronique dans les nanofils de silicium. Nous montrons que les performances en terme de transport peuvent être directement reliées a la structure électronique sous-jacente. Nous montrons également qu'en fonction de leur orientation cristallographique, de grandes différences apparaissent dans la structure électronique des nanofils de silicium, ce qui conditionne par la suite les propriétés de transport. Puis nous regardons le cas du dopage des nanofils de silicium et nous discutons des effets d'écrantage électronique. Pour finir, le dernier chapitre est consacré à l'impact du désordre d'Anderson et à l'influence des dopants sur le transport dans les plans de graphène. Nous montrons notamment que l'introduction de dopants brise la symétrie électron-trou initialement présente dans les plans de graphène.

Jury :
Président : H. Courtois
Rapporteur : P. Dollfus
Rapporteur : J.L. Aautran
Examinateur : J.C. Charlier
Examinateur :  F. Ducastelle
Directeur de thèse : T. Baron
Encadrant de thèse : Y.M. Niquet
Encadrant de thèse : S. Roche

Mots clés :
Dopage, nanofil, nanostructure, liaisons fortes, transport électronique, semiconducteur, graphène, semi métal, localisation, mobilité, conductivité, Kubo-Greenwood, rugosité de surface

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