Dynamique de photoluminescence dans les boîtes quantiques auto-assemblées InGaAs/GaAs PDF Download
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Book Description
Le présent mémoire est une contribution à l'étude des propriétés électroniques des boîtes quantiques semiconductrices "auto-assemblées" du type InGaAs/GaAs. Les propriétés de spin et les conséquences du couplage électronique entre boîtes sur les propriétés optiques sont étudiées par spectroscopie de photoluminescence résolue en temps à l'échelle picoseconde. L'enregistrement de la dynamique de polarisation linéaire de la photoluminescence réalisée dans des conditions d'excitation strictement résonante sur l'état fondamental les boîtes permet de démontrer le blocage de la relaxation de spin dans ces structures 0D à basse température. La dépendance de la dynamique de polarisation de la photolum- inescence avec la température met d'autre part en évidence le rôle clé joué par la diffusion vers les états excités de trou par interaction avec les phonons LO. Nous avons d'autre part étudié le couplage électronique vertical entre boîtes dans des structures multi-plans avec une épaisseur de barrière variable Les expériences de spectroscopie de photoluminescence résolue en temps réalisés dans des conditions d'excitation non-résonante (dans la barrière) ou strictement résonante sur les niveaux électroniques fondamentaux des boîtes montrent l'efficacité de cette technique pour sonder la délocalisation spatiale des fonctions d'onde liée au couplage électronique. Les conséquences de ce couplage électronique sur les propriétés optiques (décalage spectral, forces d'oscillateur, comportement en température,..) et sur le couplage électron-phonon sont discutés.
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Le présent mémoire est une contribution à l'étude des propriétés électroniques des boîtes quantiques semiconductrices "auto-assemblées" du type InGaAs/GaAs. Les propriétés de spin et les conséquences du couplage électronique entre boîtes sur les propriétés optiques sont étudiées par spectroscopie de photoluminescence résolue en temps à l'échelle picoseconde. L'enregistrement de la dynamique de polarisation linéaire de la photoluminescence réalisée dans des conditions d'excitation strictement résonante sur l'état fondamental les boîtes permet de démontrer le blocage de la relaxation de spin dans ces structures 0D à basse température. La dépendance de la dynamique de polarisation de la photolum- inescence avec la température met d'autre part en évidence le rôle clé joué par la diffusion vers les états excités de trou par interaction avec les phonons LO. Nous avons d'autre part étudié le couplage électronique vertical entre boîtes dans des structures multi-plans avec une épaisseur de barrière variable Les expériences de spectroscopie de photoluminescence résolue en temps réalisés dans des conditions d'excitation non-résonante (dans la barrière) ou strictement résonante sur les niveaux électroniques fondamentaux des boîtes montrent l'efficacité de cette technique pour sonder la délocalisation spatiale des fonctions d'onde liée au couplage électronique. Les conséquences de ce couplage électronique sur les propriétés optiques (décalage spectral, forces d'oscillateur, comportement en température,..) et sur le couplage électron-phonon sont discutés.
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Dans cette thèse, nous avons étudié les propriétés optiques de boîtes quantiques InAs/GaAs contenues dans un fil photonique. Des résultats antérieurs à cette thèse ont montré que ces fils photoniques permettent d'extraire les photons avec une efficacité très élevée.Le premier résultat original de ce travail est l'observation de la dérive temporelle de la raie d'émission de la photoluminescence d'une boîte quantique. Cet effet a été attribué à la lente modification de la charge de surface du fil due à l'absorption des molécules d'oxygène présentes dans le vide résiduel du cryostat. Nous avons montré qu'une fine couche de Si3N4 permettait de supprimer cette dérive. La dérive temporelle pouvant être différente pour différentes boites quantiques, nous avons pu tirer partie de cet effet pour mettre en résonance deux boites quantiques contenues dans le même fil.Le deuxième résultat original est la mise en évidence de la modification de l'énergie d'émission d'une boîte quantique soumise à une contrainte mécanique induite par la vibration du fil. Nous avons observé que le spectre de la raie d'émission d'une boîte quantique s'élargit considérablement lorsque le fil est mécaniquement excité à sa fréquence de résonance. A l'aide d'une illumination stroboscopique synchronisée avec l'excitation mécanique, nous avons pu reconstruire l'évolution du spectre d'une boîte quantique au cours d'une période de la vibration mécanique. L'amplitude de l'oscillation spectrale de la raie de luminescence dépend de la position de la boîte dans le fil à cause d'un très fort gradient de contrainte. En utilisant deux modes d'oscillation mécanique de polarisations linéaires et orthogonales, nous pouvons extraire une cartographie complète de la position des boîtes quantiques à l'intérieur du fil. Enfin, grâce à ce gradient, on peut, dans certains cas, trouver une position du fil pour laquelle deux boites quantiques peuvent être amenées en résonance.
Author: I. Bezverkhyy Publisher: ISBN: 9783037853979 Category : Diffusion Languages : en Pages : 0
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The International Conference on Diffusion in Materials (DIMAT) is the benchmark conference series for diffusion in solids. DIMAT 2011 was organized by the University of Bourgogne in association with CNRS, Dijon (France). The conference showcased new results concerning theoretical tools as well as applied research approaches. Diffusion processes affect all types of materials: nanomaterials, materials for energy, metallurgy, glasses and ceramics, but each requires its own numerical tools.Volume is indexed by Thomson Reuters CPCI-S (WoS). This volume comprises most of the contributions presented at DIMAT 2011: 4 plenary lectures delivered by famous high-level scientists plus 88 contributions in the form of keynote lectures, talks and posters.
Author: Anouar Jbeli
Author: Anouar Jbeli
Author: Inah Yeo
Author: I. Bezverkhyy