Dynamique ultra-rapide de quasiparticules electroniques dans des gaz de porteurs bidimensionnels

• Auteur / Autrice : DIRK BRINKMANN
• Direction : Bernd Hönerlage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Strasbourg 1

Résumé

Nous presentons une etude de la dynamique des excitons charges positivement (trions x +) et des excitons neutres (x) dans des puits quantiques de cdte/cdmgznte dopes p par modulation. Dans des experiences de melange a quatre ondes degenerees, nous avons explore les mecanismes de dephasage des x + et des x. Les resultats obtenus avec des impulsions picosecondes indiquent que, contrairement aux excitons neutres, les trions et les trous sont localises a basse temperature dans les fluctuations du potentiel electrostatique induit par les accepteurs ionises. L'observation de battements quantiques entre les etats x + et x dans des mesures de melange d'ondes en regime femtoseconde exclut une eventuelle separation spatiale des x + et des x dans des zones du puits quantique pleines ou vides de trous et suggere une distribution de trous localises relativement homogene. De maniere generale, nous proposons l'utilisation du trion comme sonde chargee et optiquement active, pour mesurer le desordre electrostatique. A l'aide d'experiences de photoluminescence resolue en temps et de variation de transmission en pompe-sonde degenerees, nous avons analyse les dynamiques de spin et de population des x + et des x. Une partie des mesures a ete realisee en lumiere polarisee circulairement avec un champ magnetique transverse induisant des battements quantiques de spin. Les resultats ainsi obtenus montrent que la dynamique de polarisation de la raie x + est exclusivement gouvernee par le spin de l'electron et confirment que les spins des deux trous du trion sont bloques dans un etat singulet. L'evolution des signaux de la transition x + sous excitation resonante confirme l'hypothese des trions localises. L'ajustement d'un modele cinetique aux resultats experimentaux nous a fourni l'ensemble de parametres caracterisant les differents processus de relaxation impliques dans la dynamique de population.