Approche theorique de la photoemission de champ a partir de semiconducteurs degeneres. Cas des pointes de silicium faiblement dope p

Theoretical approach of the photofield emission of a degenerate semiconductor. Case of tipped silicon weakly doped p

• Auteur / Autrice : ABDELOUAHED CHBIHI EL WAHOUDI
• Direction : Michel Querrou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Résumé

Apres avoir defini l'emission de champ sur les pointes metalliques, nous approfondissons la theorie de photoemission de champ sur des metaux en partant des travaux de bagchi, schwartz et gao. La theorie est comparee aux resultats experimentaux de reifenberger et al. Nous examinons ensuite l'emission de champ a partir d'un semiconducteur ou nous avancons sur le pas de r. Stratton a travers la theorie de l'emission de champ des semiconducteurs, en preconisant une nouvelle interpretation theoriques des anomalies de croissance de courant avec le champ, frequemment rencontrees dans la caracteristique courant-tension. Nous postulons la creation dynamique dans la bande de conduction en surface d'un puits quantique avec le champ. Sous l'effet de la degenerescence induite, nous exprimons theoriquement la contribution au courant d'emission de champ des electrons dans ce puits. Nous confrontons ensuite, avec succes, ces hypotheses au cas d'un emetteur de champ en silicium dope p. En se placant dans le cadre de l'hypothese de piegeage des electrons dans un puits quantique, nous developpons une nouvelle approche theorique de la photoemission de champ a partir d'un semiconducteur degenere. Nous calculons sous forme analytique, avec notre propre modele, la probabilite de transition photoelectrique dans le cas d'un laser yag picoseconde, puis la densite de photocourant aux diverses energies photoniques pour differents champs en tenant compte des proprietes optiques. Nous interpretons ensuite nos resultats experimentaux et nous concluons a un accord satisfaisant. Le developpement obtenu, original, permettra de predire les proprietes de ces photocathodes a pointes dans le cadre des photoinjecteurs (clic, candela, tesla). Il peut, de plus, presenter de l'interet pour la detection dans l'infrarouge.