Recherche Avancée

Thèse soutenue

Relaxation et décohérence de spin de porteurs localisés dans des nanostructures semiconductrices 0D

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Auteur / Autrice : Emilie Aubry
Direction : Maria Chamarro
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique des solides et milieux denses
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Cette thèse porte sur l’étude des propriétés électroniques des états de plus basse énergie de porteurs, photocréés ou issus du dopage, localisés dans les trois directions de l’espace dans des nanostructures semiconductrices. Une expérience de type pompe-sonde a été utilisée, donnant accès à la fois à la dynamique des états excités et fondamentaux. Sa flexibilité dans le choix des polarisations permet d’adapter l’expérience à l’échantillon étudié. Une attention spéciale a été portée à l’étude de la dynamique de spin, en particulier par des mesures de rotation Faraday et de dichroïsme photoinduits. Une première partie est consacrée à l’étude de la paire électron-trou dans une boîte quantique InAs/GaAs, dont le premier état excité est un doublet. Son dichroïsme intrinsèque (15%) a été mesuré, ainsi que sa levée de dégénérescence. La modélisation de l’évolution de celle-ci avec l’énergie d’émission de la boîte, a mis en évidence le rôle essentiel du champ piézo-électrique dans l’anisotropie du potentiel de confinement de la paire. Ont été aussi étudiés : un électron localisé sur un atome donneur d’Iode dans CdTe (puits CdTe/CdMgTe), et dans une boîte InAs/GaAs. Pour les donneurs, l’orientation optique du spin électronique est permise par la relaxation rapide du spin de l’état excité. Pour les boîtes quantiques, le spin de l’état excité est quasi