Modes de croissance cristalline et nanostructures

📋 Plan du Cours

1. Mécanismes de croissance
2. Croissance bulk
3. Croissance CVD
4. Physique des plasmas
5. Evaporation thermique
6. Défauts cristallins
7. Nano-objets 1D et 0D
8. Thermodynamique
9. Énergie libre et potentiel chimique
10. Barrière énergétique et cinétique
11. Nucleation homogène et hétérogène
12. Modes de croissance

📖 1. Mécanismes de croissance

🔑 Notions clés & Définitions

• Croissance cristalline : processus par lequel un matériau semiconducteur se forme par l'agrégation d'atomes ou molécules, pouvant être bulk (massif) ou en couches minces.
• Énergie de liaison (E₀) : énergie nécessaire pour rompre une liaison dans le cristal, dépend du type de site (marche, lacune, adatom).
• Physisorption : adsorption faible par forces électrostatiques de Van der Waals, énergie typique 0.1 à 0.25 eV.
• Chimisorption : adsorption forte impliquant un échange d’électrons, liaison covalente ou ionique, énergie 1-3 eV.
• Barrière énergétique (ΔG)* : énergie nécessaire pour franchir une étape cinétique, contrôle la vitesse de croissance.
• Potentiel chimique (μ) : variation de l’énergie G(n) en fonction du nombre d’atomes n, détermine la direction de la croissance ou de la dissolution.
• Modes de croissance :
  • Franck–Van der Merwe (FM) : croissance couche par couche, mouillage total.
  • Volmer–Weber (VW) : croissance par îlots, non mouillant.
  • Stranski–Krastanov (SK) : croissance couche puis îlots, sous contrainte. -…