Recherche Avancée

Thèse soutenue

Étude des propriétés optiques de nanostructures quantiques à base de nitrures d'éléments III

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Auteur / Autrice : Julia Simon
Direction : Daniel Le Si Dang
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

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Nous etudions ici les proprietes optiques d'heterostructures semi-conductrices (nanostructures de type boites ou puits quantiques) a base de nitrure de gallium, nitrure d'aluminium et nitrure d'indium, dans leur phase cubique et hexagonale. Dans les nanostructures hexagonales, nous avons mis en evidence par spectroscopie optique des champs electriques geants de l'ordre du mv/cm, qui ont pour consequence un fort decalage des raies d'emission vers les faibles energies. Nous avons montre que ces champs proviennent non seulement de la polarisation piezo-electrique due aux contraintes, mais aussi de la polarisation spontanee existante dans la phase hexagonale. Nous avons verifie que ces champs sont inexistants dans la phase cubique centrosymetrique. Ces resultats ont motive une etude comparative des proprietes dynamiques de ces nanostructures dans les deux phases, afin d'isoler les effets de pure dimensionnalite des effets dus aux champs electriques et afin d'evaluer la faisabilite de dispositifs emetteurs. Nous avons ainsi observe et modelise la reduction de la force oscillateur des transitions optiques, induite par les champs electriques. De plus, nous avons demontre la superiorite des structures a boites quantiques vis-a-vis des structures a puits quantiques, concernant le comportement en temperature des proprietes optiques et les durees de vie non radiatives. Enfin, nous avons montre que les nanostructures cubiques, malgre des densites de defauts superieures, ont un comportement en temperature et des efficacites radiatives comparables, et representent donc une bonne alternative a la phase hexagonale.