Les points quantiques des semi-conducteurs ont été un domaine de recherche fructueux au cours des 40 dernières années. Les atomes artificiels ouvrent une grande quantité de possibilités. De l'effet quantique orbital jusqu'à la polarisation de spin, des études ont été menées par des groupes du monde entier. La publication de Di Vizinzio en 1998 a souligné la possibilité de coder des informations informatiques quantiques dans les états de spin des charges à l'intérieur des points quantiques. Depuis, plusieurs manifestations ont montré que cette possibilité est une réalité, même s'il reste encore pas mal de cailloux sur le chemin. Parmi les semi-conducteurs utilisés pour fabriquer des boîtes quantiques, Ge est un nouveau candidat qui présente un fort potentiel. Parmi ses propriétés intrinsèques, on trouve une faible interaction hyperfine en raison de son caractère de type p de la bande de valence, un fort couplage spin-orbite, qui permet une commande électrique complète des états de spin, un facteur g amélioré et de faibles masses effectives. L'objectif de cette thèse est de développer une recette de fabrication résiliente pour former des boîtes quantiques dans des hétérostructures de Ge. Plusieurs étapes de gravure plasma, de dépôt diélectrique, de lithographies de grille et d'évaporation de métal ont été sondées et optimisées. Une fois la recette obtenue, nous avons procédé à une caractérisation mésoscopique de l'hétérostructure et des dispositifs quantiques. Des transistors à effet de champ trou (H-FET), des contacts ponctuels quantiques (QPC), des points quantiques simples (SQD) et des points quantiques doubles (DQD) sont fabriqués et testés dans cette thèse. Nous avons sondé la viabilité de la recette aux chauds SQD et DQD, et atteint l'état de l'art pour la fabrication de dispositifs quantiques à hétérostructures Ge. Cette thèse est la base de la recherche future sur les dispositifs basés sur le spin dans les hétérostructures Ge.

Les personnes extérieures souhaitant assister à la soutenance doivent contacter : Xavier Jehl