Condensation d'excitons dans les nanostructures de silicium

par Nicolas Pauc

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Noël Magnéa.

Soutenue en 2004

à Grenoble 1 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail concerne l'étude par des méthodes de photoluminescence résolues en longueur d'onde et en temps des diverses formes d'excitons, liquide et plasma électron trou-prises par les porteurs de charge dans les nanostructures de silicium à basse température. Les deux premiers chapitres ont pour but d'expliquer les phénomènes gouvernant la physique des excitons et de leur phase liquide condensée dans les semiconducteurs massifs. La partie expérimentale développée dans les chapitres suivants aborde la question du confinement spatial du liquide dans des hétérostructures SI/SIO2 obtenus sur silicium sur isolant soi (chapitre trois). La nucléation et la coalescence des gouttelettes de liquide ainsi qu'une modification du seuil de condensation sont observés dans ces milieux. L'analyse des raies de photoluminescence permet de trouver les grandeurs d'équilibre du liquide (densité et température). Le chapitre quatre montre que le confinement dans les trois directions de l'espace obtenu dans des plots de taille sunmicronique réalisés à partir de soi ets à l'origine de l'augmentation de la temptéature de transition liquide-plasma (effet cocotte-minute). Le chapitre cinq traite de l'influence du champ électrique sur le liquide dans les puits de soi. Il est notamment vu un décalage vers le rouge des raies de recombinaison issu de la courbure des bandes du semiconducteur dans la jonction schottky. Enfin, le chapitre six étudie l'effet sur le liquide du confinement quantique qui est observé dans les puits de faible épaisseur. La transition entre les puits ultra fins de soi et les nanocristaux est mise en évidence.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    Condensation of excitons in silicon nanostuctures


  • Résumé

    This work deals with the study thanks to wavelength and time resolved photoluminescence techniques of the various phases-excitons, electron hole liquid and plasma of the carriers in silicon nanostructures at low temperature. The first two chapters give the necessary informations to understand the physics of the condensation of excitons in bulk semiconductors. The experimental part developped in the following chapters concerns the spatial confinement of the liquid in SI/SIO2 heterostructures obtained with silicon on insulator SOI (chapter three). The nucleation and coalescence of liquid droplets and a change in the condensation threshold are observed in these samples. The photoluminescence lineshape analysis allows to find the liquid equilibrium parameters (temperature, density). The chapter four shows that the confinement in the three directions of space obtained in submicronic boxes made on soi involves an increase of the liquid-plasma transition temperature (pressure cooker effect). The chapter five deals with the influence of the electric field on the electron hole liquid in soi quantum wells. In particular, a redshifft of the recombiantion line is seen and is explained as a consequence of the band curvature of the semiconductor in the schottky junction. Finally, the chapter six deals with the study of the effect of quantum confinement on the liquid which is observed in thin wells. The transition between ultra thin soi quantum wells and nanocrystals has been observed.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2011 par [CCSD] à Villeurbanne

Condensation d'excitons dans les nanostructures de silicium

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (IV-194 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.185-192

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Grenoble Alpes (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque et Appui à la Science Ouverte. Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/GRE1/0157
  • Bibliothèque : Université Grenoble Alpes (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque et Appui à la Science Ouverte. Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/GRE1/0157/D

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Université de Lille. Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de Sciences Humaines et Sociales.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2004GRE10157
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.