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Jeudi 13 Mars 2014, 14h
Amphi Holweck, Esc C, 1ème etage
Dynamique et relaxation des Fermions de Dirac du Graphène
Bernard Plaçais
Laboratoire Pierre Aigrain
Le graphène offre des perspectives intéressantes en électronique rapide. Elles tiennent à la grande mobilité des Fermions de Dirac, leur caractère bidimensionnel, mais aussi aux fortes vitesses et énergies des phonons. La mobilité qui atteint des valeurs record à température ambiante résiste à polarisation finie et/ou à la présence de grilles locales. Ces conditions sont favorables aux applications hyperfréquence. Cependant il reste une contrepartie liée à la difficulté de réaliser des barrières d’énergie à cause de l’effet tunnel de Klein qui est une limitation en électronique numérique ou de puissance.
Je présenterai des expériences de transport microonde et de bruit illustrant ces différentes propriétés. Par des mesures d’admittance complexe d’un condensateur graphène nous déduisons la constante de diffusion élastique et sa dépendance en énergie. Par des mesures de fréquence de transit de transistors microonde, qui dépassent la centaine de GHz, nous remontons à la vitesse de saturation des porteurs. Nous montrons aussi comment les nanotransistors peuvent être utilisés en détecteurs de charge ultrarapide. Concernant les collisions inélastiques avec les phonons, je présenterai des expériences de thermométrie de bruit montrant les différents mécanismes de refroidissement des porteurs, en particulier les supercollisions électron-phonon-impureté. Enfin, je présenterai les perspectives offertes par le transport balistique dans des architectures originales exploitant les propriétés optiques anormales des Fermions de Dirac.