Applications du laser à la caracterisation des nanostructures de semiconducteur : contrôle cohérent et dynamique de spin de excitations électroniques élémentaires

Laser applications to the characterization of semiconductor nanostructures : coherent control and spin dynamics of elementary electronical excitations

• Auteur / Autrice : Atef Gadalla Abdalla
• Direction : Bernd Hönerlage
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relaxation, Phénomènes de

Quasi-particules

Semiconducteurs organiques

Spintronique

Résumé

En utilisant la spectroscopie optique résolue en temps, nous étudions la dynamique des populations ainsi que l'orientation optique des états électroniques excités dans des semiconducteurs sous forme de film minces et de nanostructures. Un premier sujet concerne des matériaux semiconducteurs organiques (Phthalocyanincs) sous forme de couches. Un deuxième travail étudie la dynamique de relaxation de spin des excitons dans un puits quantique (QW) de GaN/AIGaN. Nous appliquons une technique pompe-sonde résolue en temps et spectralement, à l'aide d'une source laser femtoseconde (fs) Ti:Saphir accordable en fréquence. Nous avons mesuré la transmission différentielle (tJT(I)11) en fonction du retard (/) entre la pompe et la sonde pour le Phthalocyanine et le spectre de réflectivité différentielle (tJR(t)/R) pour les deux hélicités possibles de la sonde simultanément pour chaque retard pompe-sonde pour le puits quantique (QW) de GaN/AIGaN.

We study the population dynamics and optical orientation of excited electronic states in semiconductors thin films and nanostructures. One subject concems the phthalocyanine (Pc), an organic compound semiconductor, in thin film fonn. A second work studies the spin relaxation dynamics of free excitons in a narrow GaN/AIGaN quantum weIl. We apply a temporally and spectrally resolved femtosecond (fs) pumpand-probe technique using a tuneable Ti: Sapphire laser source. We measured the differential transmission rate (,dT(I)/T) as a function of time delay (t) between the pump and probe pulses for the Pc samples while for the GaN/AI GaN QW we have measured the differential reflectivity spectra (tJR(t)/R) for the two different probe helicities simultaneously at different pump-probe delays.