Transitions intrabandes des heterostructures a puits quantiques gaas/algaas et le couplage inter-intrabande

Intersubband transitions in gaas/algaas quantum well heterostructures and interband-intersubband coupling

• Auteur / Autrice : DANDAN YANG
• Direction : F. H. JULIEN
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Ce travail porte sur l'etude des transitions intrabandes dans des heterostructures a puits quantiques du type gaas/algaas. Apres une revue historique, le chapitre i montre un modele simple de calcul des niveaux d'energie intrabandes. L'expression du moment dipolaire ainsi que les regles de selection associees aux transitions intrabandes est aussi etablie. Le chapitre ii est consacre aux structures a puits quantiques dopees. Dans un premier temps, le modele de calcul des niveaux d'energie intrabandes est complete pour prendre en compte la courbure de bande et l'ecrantage resonant des transitions intrabandes par le plasma d'electron. L'expression generale du coefficient d'absorption intrabande est ensuite etablie. Dans la seconde partie experimentale, nous presentons differentes methodes de spectroscopie (spectroscopie a transformee de fourier, spectroscopie laser) ainsi que les techniques permettant d'augmenter l'absorbance intrabande comme la configuration zig-zag et les guides d'onde a puits quantiques. Le chapitre iii porte sur le couplage optique entre les transitions interbandes et intrabandes. Une nouvelle technique de spectroscopie a la fois interbande et intrabande est ainsi developpee. La possibilite d'induire une absorption intrabande sous pompage optique interbande est ensuite appliquee a la modulation tout-optique d'une radiation moyen-infrarouge. Les performances d'un premier modulateur sont discutees. Cette technique permet aussi d'evoluer les temps de recombinaisons interbandes des puits quantiques. L'optimisation des performances de modulation tout-optique est enfin obtenue dans une structure guide d'onde a puits quantiques. Le dernier chapitre presente les etudes sur les non-linearites optique associees aux transitions intrabandes. Il s'agit en particulier de la generation de second-harmonique, et de la saturation intrabande dans des structures a puits quantiques non-dopees. Nous presentons aussi