Croissance épitaxiale de WTe2 sur graphène, un candidat pour une électronique basse consommation
Résumé :
Un des enjeux sociétaux actuels vise à la réduction de la consommation électrique des composants électroniques. Une approche récemment développée consiste en un contrôle ferroélectrique d’un transport de charges ou de spins. Dans ce cadre WTe2 apparaît comme un candidat à fort potentiel car sa ferroélectricité a été confirmée jusqu’à deux monocouches et que sa structure de bande électronique se caractérise par une polarisation en spin induite par un fort couplage spin-orbite. La maîtrise de l’élaboration épitaxiale permettant l’obtention de films homogènes à l’échelle du cm2 et d’épaisseur nanométrique en vue d’applications reste complexe du fait des différences de propriétés thermodynamiques entre les atomes métalliques et de Te.
Dans ce travail réalisé en collaboration avec plusieurs laboratoires français, nous avons dépassé l’état de l’art en terme de taille latérale des îlots de croissance à l’origine des films (>100nm) et en terme d’épaisseur des films minces (>5nm). Nous proposons un modèle analytique simple permettant de comprendre et potentiellement prédire les conditions de croissance . Les propriétés électroniques de films ultra-minces ont été confirmées par des mesures de spectroscopie de photoémission résolue en angles réalisées en synchrotron en accord avec des calculs de structure de bandes électroniques ab initio.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c00676