Transport de minibande et chauffage electronique dans les oscillateurs a super-reseau gaas/gaalas

Miniband transport and electronic heating in gaas/gaalas superlattice oscillators

• Auteur / Autrice : ERIC DUTISSEUIL
• Direction : J.-F. PALMIER
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Cette these s'inscrit dans le cadre de l'etude du transport perpendiculaire de minibande dans les super-reseaux gaas/gaalas et de l'effet de resistance differentielle negative associe. Plus precisement, nous proposons dans ce travail une etude, principalement experimentale, du chauffage electronique inherent au caractere quasi-tridimensionnel des super-reseaux ultra-rapides (ie, a minibande large). En exposant le probleme, nous montrons, grace a la simulation du transport, d'une part la nature du chauffage electronique dans les super-reseaux sous champ electrique, et d'autre part les consequences nefastes prevues sur le transport ultra-rapide requis pour d'eventuelles applications en hyperfrequences. A la suite de cela, nous montrons comment ces consequences peuvent etre anticipees lors de la conception de structures a super-reseau dediees a de telles applications. Trois techniques experimentales tres differentes nous ont permis d'aborder le probleme sous des angles divers. Il s'agit premierement d'une mesure de conductivite sous pression hydrostatique. Nous demontrons simultanement i) l'existence d'une augmentation de la temperature electronique (liee a l'energie des porteurs dans le plan des couches) sous champ electrique et ii) que, parmi les effets nefastes qui en decoulent, le transfert intervallees peut etre evite meme dans les super-reseaux a minibande large. Nous presentons ensuite l'exploitation de mesures de bruit thermique hors d'equilibre, realisee pour la premiere fois dans les super-reseaux. Ces mesures montrent des variations originales, en comparaison avec les materiaux massifs equivalents, du coefficient de diffusion en fonction du champ electrique. La discussion des resultats montre des consequences tres interessantes en termes de bruit pour d'eventuels dispositifs a base de super-reseau. Enfin, nous presentons une mesure de luminescence chaude de super-reseaux polarises. Une autre demonstration de l'existence du chauffage electronique est apportee et discutee