Caractérisation et étude par magnétotransport du composé ternaire semiconducteur CuInSe₂

Abstract

Le premier chapitre passe en revue les problèmes théoriques liés au magnétotransport des deux côtés de la transition métal-isolant dans les semiconducteurs. Le deuxième chapitre expose les dernières connaissances acquises sur le matériau CuInSe₂, tant du point de vue structurel que des propriétés optiques et électriques. Le troisième chapitre aborde les propriétés de transport à basse température et le magnétotransport à champ fort et faible. Il y est présenté l’analyse de la dépendance en champ des énergies d’activation ₁et ₂, il est confirmé de plus, que dans ces échantillons situés du côté isolant de la transition métal-isolant, la conduction se fait par saut à distance variable, et ce, dabs une gamme de températures beaucoup plus étendue que ce qu’il avait été observé auparavant. La magnétorésistance à champ évanescent est négative, elle s’interprète grâce aux modèles les plus récents basés sur les interférences quantiques. A des champs magnétiques plus élevés, la magnétorésistance ce sui est toujours négative, est approximée par un nouveau modèle semi-empirique dans lequel la partie négative dépend explicitement de la température. Des mesures effectuées sur des échantillons recuits en présence d’indium, montrent un comportement métalliques aussi bien à champ nul qu’à fort champ. Les variations de la magnétoconductivité en fonction du champ s’accordent d’excellence façon ave cl e modèle de Long et Pepper. Enfin, est présentée la première mise en évidence d’oscillations de Shubnikov- de Haas dans des échantillons de CuInSe₂ intentionnellement dopés, ce qui a permis une détermination, à ce jour la plus précise, de la masse effective électronique dans ce matériau.