Proprietes des doubles puits quantiques et utilisation dans des dispositifs optoelectroniques

par Vincent Berger

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Physique

Sous la direction de Julien Bok.

Soutenue en 1992

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Les proprietes des doubles puits quantiques (notamment la communication entre les puits par effet tunnel), presentent un grand interet dans le traitement du signal infrarouge par absorption inter-sous-bande. Le transfert des porteurs sous champ electrique entre deux puits couples permet de moduler l'absorption inter-sous-bande. Des variantes de ces modulateurs a transfert de charges sont presentees et analysees, notamment un detecteur bicolore. Nous avons egalement realise des modulateurs utilisant la depletion de puits simples grace a un contact schottky, a temperature ambiante. En modulation tout optique, la transmission infrarouge est controlee par une injection optique de porteurs dans des puits non dopes. En utilisant des doubles puits sous champ, ou les electrons et les trous sont separes pour augmenter leur temps de vie, on obtient une amelioration des profondeurs de modulation de plus de deux ordres de grandeur par rapport aux puits simples. Cela nous a permis de realiser un detecteur infrarouge non dope, pompe optiquement. Differentes solutions permettant de separer les electrons et les trous sans appliquer de champ sont analysees: notamment, l'utilisation du transfert des electrons via les vallees x de barrieres en alas, a permis d'ameliorer les performances. Dans toutes ces structures, l'importance des effets de charge d'espace est analysee. L'efficacite d'un controle optique des dispositifs electro-optiques (modulateurs ou detecteurs), par changement de leur impedance, est demontree, permettant d'atteindre de tres basses puissances de commande (de l'ordre du w). Nous avons egalement calcule et optimise la susceptibilite non lineaire de structures asymetriques a puits quantiques, pour des energies voisines du gap

Titre traduit

Double quantum wells and opto-electronic devices

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