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Simulation des phénomènes de relaxation élastique dans les dispositifs opto-électroniques contraints
| Auteur / Autrice : | Géraldine Fierling |
| Direction : | Pierre Viktorovitch |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences. Dispositifs de l'électronique intégrée |
| Date : | Soutenance en 1998 |
| Etablissement(s) : | Ecully, Ecole centrale de Lyon |
| Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'électronique, optoélectronique et microsystèmes (Ecully, Rhône) |
Mots clés
Résumé
Ce travail concerne la simulation des phenomenes physiques resultant des processus de relaxation elastique dans les dispositifs a heterostructures contraints. Il s'agit d'une part de modeliser les processus de relaxation elastique des contraintes a la peripherie des composants opto-electroniques, et d'autre part, d'exploiter ces modelisations pour la mise en uvre d'un nouveau procede de modulation laterale des proprietes electro-optiques, fonde sur la relaxation elastique controlee de couches contraintes micro-usinees. Des outils de simulation mecanique, electronique et optique ont ete developpes. Deux approches sont menees suivant le semiconducteur etudie. Pour des materiaux homogenes, une chaine de modelisation mecano-optique permet de determiner, en tout point, les proprietes electroniques et optiques. Par contre, pour une heterostructure, du fait des phenomenes de quantification, le traitement electro-optique reste specifique a la structure etudiee. Ces outils ont ete valides a travers l'etude theorique et experimentale par imagerie de photoluminescence de rubans volumiques contraints. Leur intensite montre qu'il est necessaire de prendre ces effets en compte dans la conception des dispositifs. Des simulations, appuyees par des etudes experimentales, ont egalement permis de mettre en evidence des confinements lateraux a l'echelle quantique lors de la relaxation de rubans comprenant un puits quantique contraint d'une part, et de la relaxation elastique tridimensionnelle de couches contraintes d'autre part. Dans le premier cas, les proprietes electro-optiques sont modifiees lateralement par l'apparition de fils quantiques sur les bords du ruban. Dans le second cas, le champ piezo-electrique induit par la relaxation elastique cree des boites quantiques pres des coins des structures. Les proprietes electro-optiques laterales sont alors sensiblement modifiees.