Groupe de Physique Statistique

Le développement des technologies de traitement de surface et de revêtement permet l’intégration de fonctionnalités intelligentes ou smart surfaces. La flexibilité des méthodes d’élaboration par plasmas froids (voie sèche) a permis de fabriquer des matériaux dont les propriétés d'énergie et les caractéristiques topologiques de surface pouvant être ajustées à différentes échelles (du micron au nanomètre). Ces fonctionnalités peuvent être obtenues directement par des dépôts plasmas sur des surfaces pré-structurées (voie sèche). L’emploi des instabilités morphologiques de surfaces, apparaissant durant la croissance, constitue une voie alternative élégante pour induire des architectures ordonnées et contrôlées en surface. Cette démarche repose sur une bonne compréhension des phénomènes se produisant aux surfaces et interfaces. Plusieurs travaux ont analysé ces instabilités morphologiques à travers la prise en compte d'une barrière énergétique associée au franchissement des bords de marche, barrière à l’origine du confinement des adatomes aux îlots sur lesquels ils ont été déposés (barrière de Ehrlich-Schwöbel). L'existence de telles barrières cinétiques se traduit, à basse température, par un mode de croissance par écoulement de marches avec oscillations collectives (dans le plan) des fronts de marche suivant une longueur d'onde spécifique. Il s’agit de l’instabilité de méandre. A plus haute température, l’instabilité transverse de méandre fait place à une nouvelle instabilité dite de mise en paquets des bords de marche à l’origine d’un facettage du train dans la direction d’avance des marches Dans cet exposé nous allons passer en revue les différents processus physiques régissant la dynamique d'un train de marches en croissance et les mécanismes pouvant conduire à une instabilité de mise en paquet des marches. L’analyse cette instabilité au moyen d'une équation d'amplitude qui régit la forme des marches, a permis de mettre en évidence différents scénarios et de prédire un large panel de choix de taille, de profondeur et de régularité de ses structures. Cette approche ouvre la voie à l’élaboration d’un large spectre de systèmes nanométriques identiques en parallèle.