La physique de la matière condensée a permis un grand nombre de découvertes et de développements technologiques au cours du dernier siècle. L'une de ces grandes découvertes est celle du graphène en 2004, qui est le premier matériau 2D à avoir été étudié expérimentalement. Avant cela, il était communément admis que les matériaux 2D ne pouvaient pas être thermodynamiquement stables. La découverte de ce matériau a ainsi été récompensée d'un prix Nobel en 2010. Le graphène est constitué d'un plan d'atomes de carbone organisés dans un réseau nid d'abeille. Ce matériau possède une mobilité électronique et une conductivité thermique extrêmement élevée, une forte résistance mécanique ainsi qu'une flexibilité remarquable. Parmi les nombreux domaines d'intérêt des matériaux 2D, l'étude de leurs propriétés topologiques a connu un essor significatif au cours des 20 dernières années. En 2005, Kane et Mele ont théorisé l'existence des isolants topologiques 2D, une classe de matériaux qui est isolante en volume et conducteur sur les bords. Leur étude s'est initialement concentrée sur le graphène comme exemple. Cependant, l'étude expérimentale des isolants topologiques nécessite la présence d'un gap suffisamment large dans la structure électronique. En prenant en compte le couplage spin orbite du graphène, le gap calculé est inférieur à 10−3 meV, ce qui ne permet pas d'études expérimentales à température ambiante. C'est pourquoi la recherche de matériaux de structure atomique en nid d'abeille composé d'éléments plus lourds, les Xènes, a connu un grand essor ces dernières années. L'objectif est de permettre l'ouverture d'un plus grand gap par effet de couplage spin orbite pour qu'il soit non négligeable à température ambiante (environ 1 eV). Cependant, nombre de ces Xènes, ont été synthétisés sur des substrats métalliques, ce qui limite l'étude de la conduction et des propriétés de transport ainsi que les applications technologiques potentielles. C'est dans ce contexte que se déroule cette thèse, avec pour objectif la synthèse du plombène, prédit comme étant un isolant topologique, sur un substrat semi-conducteur à grand gap. Le contexte de la thèse mentionné plus haut est détaillé dans le chapitre 1. Ce travail se concentre sur la croissance des différentes phases de plomb ainsi que sur leurs caractérisations à l'aide de plusieurs méthodes afin d'explorer expérimentalement le système Pb sur SiC(0001). Ces techniques expérimentales sont détaillées dans le chapitre 2. Le chapitre 3 présente les résultats des travaux réalisés pour étudier les structures de plomb formées sur la reconstruction (3 × 3)-SiC(0001). Nous avons mis en évidence l'existence de deux phases de plomb, toutes deux de périodicité (3 × 3), après dépôt de plomb sur le substrat. L'observation en STM révèle un réseau apparent triangulaire pour l'une des phases et nid d'abeille pour l'autre. Ces phases ont fait l'objet d'analyses en RBS, XPS et GIXD, ce qui nous permet de postuler que l'apparent nid d'abeille observé en STM est en réalité causé par un recouvrement de la densité d'état électronique de plusieurs atomes de plomb disposés dans un réseau hexagonal compact. Aucune de ces deux phases n'est constituée d'un réseau d'atomes organisé en nid d'abeille. Le chapitre 4 présente les études réalisées sur la phase de plomb (2 × 2)Pb formée après dépôt de plomb sur la reconstruction de surface (√3 × √3)R30°-SiC(0001). Cette phase a été mise en évidence en LEED et un réseau apparent triangulaire a été observé en STM. De plus, les images STM et les cartographies STS révèlent des indices sur l'existence d'états de bord à la frontière des domaines atomique de (2 × 2)Pb. De plus, l'analyse de cette phase en GIXD nous permet de déterminer que sa structure atomique est un réseau nid d'abeille d'atomes de plomb ondulé. Cette structure nid d'abeille de plomb peut ainsi être considérée comme un candidat potentiel pour être du plombène.