Etude des temps de déclin des luminescences dues aux ions de transitions 3d dans les composes semiconducteurs III-V
Auteur / Autrice : | Chérif Benjeddou |
Direction : | Gérard Guillot |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences. Electronique |
Date : | Soutenance en 1985 |
Etablissement(s) : | Lyon 1 |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : LPM - Laboratoire de Physique de la Matière |
autre partenaire : Institut national des sciences appliquées (Lyon ; 1957-....) |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
La mesure de la duréè de vie des états excités luminescents des ions de transitions 3d dans les composés semiconducteurs III-V est très importante pour la connaissance exacte, d'une part, du processus d'excitation et de recombinaison et, d'autre part, des mécanismes levant l'interdiction de parité pour des transitions dipolaires électriques entre état d. Dans ce but, nous avons construit un ensemble expérimental permettant, à partir d'un laser continu (Y AG ou ARGON) pulsé par un modulateur acousto-optique externe et d'un système de détection infrarouge entre 0,3 eV et 0,9 eV, d'obtenir une constante de temps d'appareillage de 80 ns. Nous avons alors mesuré systématiquement, pour la première fois, les durées de vie des luminescences internes dues aux métaux de transition 3d (V, Cr, Fe, Co, Ni) dans des semiconducteurs III-V (GaAs, lnP, GaP) à très basse température. Trois grandes classes de durée de vie apparaissent suivant leur ordre de grandeur : a) le domaine de le μs pour les émissions de Cr²⁺ , Fe²⁺ et Ni⁺ ; b) le domain_r. De 0,1 ms pour les émissions de Co²⁺, V³⁺; c) le domaine de 1 ms pour une émission liée à Fe³⁺. De nouvelles informations sur la nature exacte de transitions mal connues et sur les différents mécanismes à l'origine de ces résultats sont données. Ceux-ci pourraient avoir des applications potentielles très intéressantes dans le domaine d'effet laser sur les centres profonds : compte tenu des longues durées de vie trouvées pour les états excités, il est possible d'obtenir une inversion de population si le temps de capture d'un électron sur l'état excité est beaucoup plus court que la durée de vie de celui-ci.