Thèse soutenue

Croissance et caractérisation optique des matériaux à base d'antimoine sur substrat InP pour les télécommunications optiques
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Auteur / Autrice : Yu Zhao
Direction : Eric Tournié
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique-Optoélectronique
Date : Soutenance le 11/02/2014
Etablissement(s) : Rennes, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes ; 1996-2016)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Fonctions Optiques pour les TélécommunicatiONs . EQUIPE OHM : Optoélectronique, Hétéroépitaxie et Matériaux
: Université européenne de Bretagne (2007-2016)
Jury : Président / Présidente : Régis André
Examinateurs / Examinatrices : Eric Tournié, Régis André, Régis André, Paul Koenraad, Anne Ponchet, Hervé Folliot, Matthieu Perrin
Rapporteurs / Rapporteuses : Eric Tournié

Mots clés

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Mots clés libres

Résumé

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Ce travail de thèse porte sur la croissance et sur la caractérisation optique de nanostructures à base d’antimoine sur substrats InP, en vue d’applications dans le domaine des télécommunications optiques. La transition inter-sous-bande est un processus ultrarapide qui permet la modulation de la lumière dans les réseaux de télécommunication optique. Durant cette thèse, une absorption inter-sous-bande dans le proche-infrarouge provenant de puits quantiques Ga0.47In0.53As/AlAs0.56Sb0.44 a été observée pour la première fois au laboratoire. Les analyses par microscopie électronique à effet tunnel sur la face clivée montrent cependant de nombreux déviations à l’idéalité de nos structures : mélange à l’échelle atomique aux interfaces entre GaInAs et AlAsSb, inhomogénéité de l’alliage GaInAs, incorporation non-intentionnel d’antimoine dans le GaInAs. Les puits quantiques InAs/AlAs0.56Sb0.44 sont potentiellement des objets de choix pour la réalisation de composants intersous- bande travaillant à 1,55 μm. Des puits quantiques InAs/AlAs0.56Sb0.44 contraint, exempt de défauts ont été obtenus par croissance assistée par effet surfactant de Sb. En symétrisant la contrainte induite par le dépôt d’InAs par l’insertion de couches nanométriques de AlAs dans les barrières, des multi-puits InAs/AlAs0.56Sb0.44 sans contrainte macroscopique ont été réalisés. L’effet de l’antimoine en surface sur la croissance de structure InAs/GaAs0.51Sb0.49 a également été étudié. En présence d’antimoine sur substrats InP d’orientation (001), le dépôt d’InAs conduit à la formation de puits quantiques. Par contre sur ceux orientés suivant (113)B des boites quantiques sont formées suivant le mode de croissance Volmer-Weber. Ces résultats sont discutés en termes d’effets cinétiques ou énergétiques de l’antimoine en surface. La modification de l’anisotropie de l’énergie de surface induite par l’antimoine permet d’interpréter nos résultats sur substrats (100) et (113) B.