Cette thèse a pour objet l’optimisation de la croissance par épitaxie par jets moléculaires dans le régime de van der Waals de couches semi-conductrices bidimensionnelles (2D) de diséléniures de métaux de transition (MoSe2, WSe2) pour les études magnéto-optiques et électriques. Cette optimisation passe par l’amélioration de la qualité cristallographique des couches sur de grandes surfaces en ajustant les paramètres de croissances (température et flux). En particulier, la maîtrise de l’état de surface du substrat est déterminante sur les mécanismes de croissance de ces couches. L’élaboration de ces matériaux de basse dimensionnalité a nécessité l’utilisation de techniques de caractérisation avancées (Diffraction de rayons X en incidence rasante, Microscopie électronique en transmission en mode haute résolution, ect). Dans cette thèse, nous nous sommes concentrés sur deux substrats particuliers : l’oxyde de silicium et le mica. Ils présentent tous les deux la particularité d’être isolants et inertes d’un point de vue électronique, ce qui est indispensable pour sonder les propriétés optiques et électriques intrinsèques des couches 2D. Finalement, nous avons développé les dopages électrique (dopage p) pour la microélectronique et magnétique (dopage Mn) pour la valleytronique.
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