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We report monitoring and analysis of the contamination overlayer on the surface of different SrTiO3 (STO) substrates by in situ spectroscopic ellipsometry (SE) and ex situ X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and atomic force microscopy (AFM). Substrates of STO with different terminations, random and TiO2 terminated, were heated from room temperature up to 720 °C under oxygen pressure in UHV chamber similar to conditions commonly used for epitaxial growth of perovskite oxides. Contamination layer on the substrate was modeled as an equivalent dielectric overlayer with a thickness of 2 nm at room temperature which decreases progressively during the heating up to reach its minimum (around 1 unit cell) at the temperature around 550 °C. After exposition to air, surface recovers a contamination layer on both types of substrates (with random termination and TiO2 termination). XPS analysis confirmed that water and carbon dioxide as adventitious carbon species present in air are chemically adsorbed on the STO surface, providing evidence of desorption process which persists until 550 °C. This condition is an important issue in order to obtain clean controlled interface between STO and deposited film for low temperature growth as for instance atomic layer deposition and integration of STO buffer layer on silicon. In situ SE commonly present in thin layer deposition systems is a powerful tool to monitor in situ surface contamination and decontamination temperature as it can be performed in situ even in operando.

Cette étude s'inscrit dans le cadre de la science des matériaux pour l'interconnexion à très haute température, au-delà de 400 °C. Les pâtes à braser à base de nanoparticules d'argent constituent des solutions très compétitives pour cette gamme de températures. Les performances d'une brasure se jugent essentiellement sur sa capacité à conserver ses propriétés en cours de fonctionnement, notamment lors de cycles thermiques. La microstructure du matériau joue un rôle crucial dans la manière dont le matériau réagit à une telle contrainte. Un des avantages des brasures à base de nanoparticules d'argent réside dans sa très grande versatilité du fait des nombreuses compositions chimiques accessibles, permettant de choisir à façon les propriétés de la pâte (température de brasage, mouillage, etc.) et de moduler la microstructure finale. Nous présentons ici une méthode d'analyse expérimentale de la microstructure et de son évolution au cours de la calcination des surfactants; elle est appliquée à une brasure destinée à l'interconnexion de dispositifs tout-oxyde fonctionnant à très haute température.

This work aims at investigating the vortex lattice dynamics in a superconductor by means of noise measurements. This technique enable an accurate information on how the moving vortex lattice interacts with its pinning centers. A low-noise experimental set-up has be specially achieved for this purpose.First, the noise regime is studied in bulk Niobium foils under different conditions: the sample sizes have been carefully tuned, and on the other hand, surface have been roughened using low energy ion irradiation, and monitored by atomic force microscopy. Low-frequency noise, as well as the critical current, are found to be mainly due to a surface pinning mechanism. Furthermore, the fluctuation range turns out to be correlated with the surface roughness spatial distribution.In surface sheath superconductivity, with no vortex in the bulk, it is experimentally shown that pure surface current fluctuations yields the same noise regime as in the mixed state, with bulk vortices. This result is confirmed by complementary experiments in Pb-In alloy bulk samples, where the voltage fluctuations have been collected in different directions.The noise process statistics have been investigated in micro-bridges made on a Niobium thick film: both surface roughness and edges state turn out to affect the depinning noise regime, during which non-Gaussian and non-stationary effects appear, similarly to Lévy flights., Le propos de cette thèse est l'étude de la dynamique du réseau de vortex dans un supraconducteur. La technique expérimentale utilisée, la mesure de bruit, offre une analyse fine de la nature des interactions du réseau de vortex en mouvement avec ses centres d'ancrage. Un dispositif de mesures de bruits de faible puissance a spécialement été conçu pour la réalisation des expériences.En premier lieu, le bruit du système est observé dans des lames de Niobium dans différentes conditions : différentes tailles d'échantillon ont été ajustées de manière contrôlée, et des défauts de surface ont été introduits par irradiation ionique basse énergie, puis caractérisés par imagerie à force atomique. Il apparaît que le bruit basse fréquence, de même que le courant critique sont principalement dus à l'ancrage de surface. De plus, la portée des fluctuations se trouve être corrélée à la distribution spatiale de la rugosité.Le régime bruyant en supraconductivité de surface, sans vortex dans le volume, montre clairement que de pures fluctuations de courant de surface conduisent au même bruit qu'en présence de vortex dans le volume. Ce résultat est confirmé par des mesures complémentaires de fluctuations de tension dans plusieurs directions, réalisée dans des échantillons massifs d'un alliage Pb-In.La statistique du processus bruyant a été étudiée dans des micro-ponts sur couche mince de Niobium: les résultats indiquent que l'état de la surface, ainsi que celui des bords du système influent sur le régime bruyant du dépiégeage, au cours duquel des effets non-gaussiens et non-stationnaires, typiques d'un vol de Lévy, apparaissent.