Thèse soutenue

Étude des non-linéarités optiques dynamiques dans les semiconducteurs III-V
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Auteur / Autrice : Juan Ariel Levenson
Direction : Izo Abram
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique optique
Date : Soutenance en 1988
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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Nous avons étudié les interactions entre porteurs dans des multi-puits quantiques de GaAs/GaA1As sous fane excitation optique. Un dispositif expérimental comprenant deux sources infrarouges d'impulsions brèves (10 ps), intenses (100 MW/cm2) et indépendamment accordables en longueur d'onde, a été utilisé à cet effet. Des méthodes expérimentales de spectroscopie non-linéaire, nous ont permis d'isoler les non-linéarités optiques dues aux effets à N-corps (écrancage de l'interaction coulombienne et renormalisation des mini-bandes), de celles dont l'origine est due à l'encombrement de l'espace de phases des porteurs. Les non-linéarités optiques dues à l'occupation des états à une particule se sont avérées très intenses comparées aux effets à N-corps. L'écrantage de l'interaction coulombienne à quasi-deux dimensions a été trouvé plus faible que celui du massif. Des mesures de la renormalisation des mini-bandes élevées (obtenues en absorption) comparées aux mesures de la renormalisation du plasma (obtenues en luminescence) nous ont permis d'établir les limites de l 'approximation du déplacement rigide, communément employée pour décrire la renormalisation de la bande interdite. La dynamique de relaxation inter-bande des porteurs a pu être résolue : nous avons mis en évidence un temps caractéristique de ce processus de l'ordre de 20 ps.