Etude de znse et d'heterostructures associees pour l'application laser bleu

Fundamental studies of znse, related alloys and heterostructures for blue laser application

• Auteur / Autrice : CHRISTIAN MORHAIN
• Direction : Jean-Pierre Faurie
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

Les durees de vie des diodes laser bleues, concues a partir des alliages zncdmgsse, sont encore trop courtes pour permettre leur application industrielle. Dans ce memoire, nous nous sommes interesses aux proprietes des structures a puits quantiques et au dopage de type p du materiau qu'on identifie, avec la densite de defauts dans les heterostructures, comme les parametres cle gouvernant les performances des diodes laser. Concernant les structures a puits quantiques contraints zncdse/znse, nous avons montre qu'une des conditions necessaire pour obtenir ainsi un seuil laser faible etait de realiser une heterostructure a hauteur de barriere elevee. Pour une structure completement pseudomorphique, cette valeur minimale est 260 mev. L'etude du dopage p de znse occupe une place preponderante dans ce memoire. Si l'azote active par plasma rf est le premier dopant ayant permis d'obtenir une conductivite de type p elevee dans znse, nous montrons qu'il existe deux donneurs compensants, caracterises a partir de leurs spectres electroniques, directement associes au dopage a l'azote. Le phosphore apparait comme un dopant alternatif a n du fait de ses proprietes chimiques. Sa spectroscopie confirme qu'il possede un niveau tres peu profond. En revanche, les autres especes substitutionnelles semblent devoir etre ecartees. Une etude originale et fondamentale concernant les proprietes electroniques des phonons lies aux impuretes neutres dans znse:n est egalement presentee. Il est demontre pour la premiere fois dans ce travail que la structure des phonons lies aux impuretes ainsi que les energies de leurs differents modes dependent a la fois de la nature des impuretes mais aussi de leurs environnements electroniques. Plus generalement, cette etude devrait aider a la comprehension des premiers etats excites des paires donneur-accepteur dans d'autres semiconducteurs polaires