Thèse soutenue

Puits et boîtes quantiques de GaN/AIN pour les applications en optoélectronique à lambda=1,55 micromètres
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Auteur / Autrice : Ana Helman
Direction : François Julien
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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GRACE À LA GRANDE VALEUR DE LA DISCONTINUITÉ EN BANDE DE CONDUCTION DU SYSTÈME GaN/AlN, SES HÉTÉROSTRUCTURES OFFRENT LA POSSIBILITÉ DE RÉALISER LES TRANSITIONS ENTRE NIVEAUX ELECTRONIQUES CONFINÉS DANS LA GAMME DES LONGUEURS D'ONDE DES TÉLECOMMUNICATIONS. LES ÉCHANTILLONS ÉTUDIÉS DANS CE TRAVAIL SONT FABRIQUÉS PAR ÉPITAXIE PAR JETS MOLÉCULAIRES. ILS ONT ÉTÉ CARACTERISÉES PAR DIFFERENTES TECHNIQUES STRUCTURALES (MICROSCOPIE ELECTRONIQUE À TRANSMISSION, MICROSCOPIE À FORCE ATOMIQE, RÉTRODIFFUSION DE RUTHERFORD ET DIFFRACTION DE RAYONS-X) AISNI QUE PAR LES MESURES OPTIQUES (SPECTROSCOPIE DE TRANSMISSION À TRANSFORMÉE DE FOURIER, ABSORPTION PHOTO-INDUITE ET PHOTOLUMINESCENCE). LES ABSORPTIONS DANS LES PUITS SONT ADJUSTABLES ENTRE 1,3 ET 2,1 MICROMÈTRES EN FONCTION DE L'ÉPAISSEUR DU PUITS DE GaN. LE CHAMP INTERNE, DÛ À LA POLARISATIONS SPONTANÉE ET AU EFFET PIEZOELECTRIQUE DANS LA PHASE WURTZITE, CONJUGÉ AUX RUGOSITÉS D'INTERFACE, CONDUIT À UNE FORTE LOCALISATION DES PORTEURS DANS LE PLAN DES COUCHES À TEMPÉRATURE AMBIANTE. L'ABSORPION DANS LES PUITS DOPÉS AU SILICIUM EST SYSTEMATIQUEMENT DECALÉE VERS LES HAUTES ENERGIES À CAUSE DES EFFETS À N-CORPS DOMINÉS PAR L'INTÉRACTION D'ÉCHANGE. LES RÉSULTATS SUR LES DISPOSITIFS DE PHOTO-DÉTECTION SONT AUSSI DISCUTÉS. NOUS MONTRONS LA PRÉSENCE D'ABSORPTION INTRABANDES LIÉS AU CONFINEMENT SELON L'AXE DE CROISSANCE DANS LES BOÎTES AUTO-ORGANISÉES DE GaN/AlN DANS LA GAMME 2,4-1,2 MICROMÈTRES. LES TRANSITIONS RÉGIES PAR LE CONFINEMENT DANS LA PLAN SONT OBSERVÉES À PLUS GRANDE LONGUEUR D'ONDE. EN JOUANT SUR LE CHAMP INTERNE ET EN RÉDUISANT LA HAUTEUR DES ÎLOTS À 1,5-2 nm, IL EST POSSIBLE D'OBTENIR DES ABSORPIONS À 1, 55 MICROMÈTRES.