Photoluminescence d'hétéostructures GaAs/Ga0. 51In0. 49P : étude des échanges arsenic/phosphore

• Auteur / Autrice : Alain Aurand
• Direction : Joël Leymarie
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des matériaux
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Semiconducteurs

Phosphures

Indium

Photoluminescence

Spectroscopie Raman

Phosphore

Arsenic

Puits quantiques

Résumé

CE MEMOIRE RAPPORTE UNE ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DES PROPRIETES OPTIQUES DE PUITS QUANTIQUES GaAs/Ga0. 51In0. 49P ELABORES SOUS JETS CHIMIQUES ET CONCERNE LES ECHANGES ARSENIC/PHOSPHORE SE PRODUISANT DURANT LA CROISSANCE. LES ETATS ELECTRONIQUES DES STRUCTURES ETUDIEES SONT ANALYSES A PARTIR D'EXPERIENCES DE PHOTOLUMINESCENCE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE ET SOUS PRESSION HYDROSTATIQUE. TOUT D'ABORD, LES DIFFERENTS MOUVEMENTS D'ATOMES AFFECTANT LA STRUCTURE SONT PRESENTES : SEGREGATION D'INDIUM, ECHANGE ET INCORPORATION RESIDUELLE DES ELEMENTS V. CES PHENOMENES ABOUTISSENT A LA FORMATION DE MONOCOUCHES D'ALLIAGE (GA,IN)(AS,P), DONT LES PROPRIETES SONT MODELISEES AFIN D'EVALUER LE DECALAGE DE BANDE DE VALENCE ENTRE GAAS ET (GA,IN)(AS,P). LES ECHANGES ARSENIC/PHOSPHORE A LA PREMIERE INTERFACE DE PUITS GAAS/GAINP#2 SONT ENSUITE ETUDIES EN FONCTION DU TEMPS D'EXPOSITION DE LA SURFACE DE GAINP#2 A UN FLUX D'ARSENIC. DES EXPERIENCES DE PHOTOLUMINESCENCE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE PERMETTENT DE DEDUIRE LES ENERGIES EXCITONIQUES ET DE S'AFFRANCHIR DU STOKES SHIFT ENTRE L'ENERGIE D'ABSORPTION ET L'ENERGIE D'EMISSION. LA QUANTITE D'ATOMES DE PHOSPHORES REMPLACES EST ESTIMEE EN AJUSTANT LES CALCULS THEORIQUES AUX RESULTATS EXPERIMENTAUX. IL APPARAIT QUE LA REACTION DE SUBSTITUTION AFFECTE SEULEMENT LES TROIS PREMIERES MONOCOUCHES DE LA SURFACE. LA DERNIERE PARTIE A TRAIT AUX ECHANGES PHOSPHORE/ARSENIC DUS A L'EXPOSITION DE LA SURFACE DE GAAS A UN FLUX DE PHOSPHORE. COMME PRECEDEMMENT, L'ENERGIE EXCITONIQUE DES PUITS EST DEDUITE D'EXPERIENCES DE LUMINESCENCE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE. DES EXPERIENCES SOUS PRESSION HYDROSTATIQUE METTENT EN EVIDENCE LA FORMATION D'UNE ZONE RICHE EN GAP A LA SECONDE INTERFACE DES PUITS. L'AJUSTEMENT DES CALCULS AUX ENERGIES EXCITONIQUES EXPERIMENTALES MESUREES A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE NE PEUT S'EFFECTUER SANS LA PRISE EN COMPTE D'UNE DIFFUSION DU PHOSPHORE DANS LE PUITS DE GAAS