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Propriétés électromécaniques des nanostructures

Présentation générale

La diminution en taille de matériaux autrement bien caractérisés peuvent modifier de façon significatifs et étonnants leurs propriétés électroniques ou optiques. C’est le cas pour la piézo-résistance (variation de résistivité électrique avec une contrainte mécanique appliquée) de matériaux semi-conducteurs tel que le silicium.

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La piézo-résistance des nanofils

La piézorésistance des nanofils de silicium est-elle différente de celle du cristal massif ? Si oui, est-ce dû au confinement quantique, à la présence de défauts électroniques particuliers ou bien à la chimie de surface ? Nous explorons expérimentalement ces possibilités sur des nanofils de silicium fabriqués par voie descendante.

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Piézorésistance à forte contrainte

La piézorésistance de silicium, connue depuis les années 50s, a été mesuré à très faible contrainte en tension. A forte contrainte, ou bien en compression le comportement n’est pas la même. Mieux connaître la piézorésistance à forte contrainte est important pour les nanostructures qui présentent une constriction naturelle, et pour la technologie dite ’silicium sous contrainte’ déjà employée dans les circuit microélectronique.

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Piézorésistance et la transition métal/isolant

Lors d’une transition métal/isolant la résistance électrique peut changer par plusieurs ordres de grandeur. Si la transition dépend de l’agencement spatial des phases métalliques et isolants, tel que dans les hybrides ou les composites, elle peut être induite par une contrainte mécanique. Ceci donne lieu à des piézorésistances très importantes.

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