ETUDE OPTIQUE DES PUITS QUANTIQUES GAAS/GAALAS PDF Download
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Author: HONG WU.. LIU Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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LES ETUDES OPTIQUES DE TRANSPORT VERTICAL DANS UN SYSTEME DE DOUBLE PUITS QUANTIQUES ASYMETRIQUE SOUS CHAMP ELECTRIQUE GA#0#.#7AL#0#.#3AS/GAAS ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LES RESONANCES DE TRANSFERT D'ELECTRONS, DE TROUS ET D'EXCITONS A BASSE TEMPERATURE. CES RESULTATS SONT COMPARES A DES CALCULS DES TEMPS TUNNEL ASSISTES PAR LES DEFAUTS DU SYSTEME OU LES PHONONS. LES ETUDES DE PUITS QUANTIQUES A MODULATION DE DOPAGE ONT MONTRE LA LEVEE PARTIELLE DES REGLES DE SELECTION EN PRESENCE DE PORTEURS AINSI QUE L'AUGMENTATION DE LA DUREE DE VIE RADIATIVE DUE AUX EFFETS A N CORPS
Author: HONG WU.. LIU Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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LES ETUDES OPTIQUES DE TRANSPORT VERTICAL DANS UN SYSTEME DE DOUBLE PUITS QUANTIQUES ASYMETRIQUE SOUS CHAMP ELECTRIQUE GA#0#.#7AL#0#.#3AS/GAAS ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LES RESONANCES DE TRANSFERT D'ELECTRONS, DE TROUS ET D'EXCITONS A BASSE TEMPERATURE. CES RESULTATS SONT COMPARES A DES CALCULS DES TEMPS TUNNEL ASSISTES PAR LES DEFAUTS DU SYSTEME OU LES PHONONS. LES ETUDES DE PUITS QUANTIQUES A MODULATION DE DOPAGE ONT MONTRE LA LEVEE PARTIELLE DES REGLES DE SELECTION EN PRESENCE DE PORTEURS AINSI QUE L'AUGMENTATION DE LA DUREE DE VIE RADIATIVE DUE AUX EFFETS A N CORPS
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REALISATION DE PUITS QUANTIQUE MULTIPLE PAR EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES. MODELISATION DE L'ABSORPTION INTRABANDE RESONNANTE EN PRENANT EN COMPTE LA DISPERSION DES DIFFERENTES SOUS-BANDES, LES EFFETS A N CORPS ET LE DOPAGE DES MATERIAUX. OPTIMISATION D'UN MODULATEUR D'AMPLITUDE A LA LONGUEUR D'ONDE 10,6 M COMMANDE ELECTRIQUEMENT GRACE A L'EFFET STRARK QUANTIQUE. ETUDE DES HETEROSTRUCTURES GAAS/GAALAS PAR DIFFRACTION RX ET PHOTOLUMINESCENCE. REALISATION D'UNE STRUCTURE PUITS QUANTIQUE MULTIPLE DESTINEE A MODULER EN AMPLITUDE UN FAISCEAU DE LONGUEUR D'ONDE 10,6 M
Author: Pierre Rolland Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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LES EFFETS EXCITONIQUES SUR LE TRANSFERT INTERPUITS SONT ETUDIES DANS UNE STRUCTURE A DOUBLE PUITS QUANTIQUE ASYMETRIQUE SOUS CHAMP ELECTRIQUE. L'EVOLUTION DE L'INTENSITE ET DU TEMPS DE DECROISSANCE DES RAIES DE PHOTOLUMINESCENCE PERMET DE REPERER DES RESONANCES ENTRE NIVEAUX EXCITONIQUES DIRECTS ET CROISES. UNE COMPARAISON SATISFAISANTE EST ALORS EFFECTUEE ENTRE NOS RESULTATS EXPERIMENTAUX ET UN CALCUL DE TEMPS DE TRANSFERT TUNNEL ASSISTE. SELON LE TYPE DE RESONANCE, SOIT LES ELECTRONS ET LES TROUS TRANSFERENT A TRAVERS LA BARRIERE, SOIT SEULS LES ELECTRONS PASSENT D'UN PUITS A L'AUTRE. DANS CE CAS, LE SYSTEME PRESENTE UN COMPORTEMENT NON LINEAIRE AVEC LA PUISSANCE D'EXCITATION. LA RELAXATION DE SPIN DANS LES PUITS QUANTIQUES EST ETUDIEE EN MESURANT LE TAUX DE POLARISATION DES RAIES DE PHOTOLUMINESCENCE. LA PRESENCE DE DEUX TYPES DE PORTEURS ET DE L'EFFET EXCITONIQUE NOUS AMENENT A SEPARER CETTE ETUDE EN TROIS PARTIES. LA RELAXATION DU SPIN DES ELECTRONS LIBRES EST D'ABORD ETUDIEE SUR DE RECOMBINAISONS DE TYPE ELECTRON-ACCEPTEUR. NOS RESULTATS MONTRENT ALORS QUE LE MECANISME D'YAKONOV-PEREL PEUT ETRE EN PARTIE RESPONSABLE DE LA DEPOLARISATION DES ELECTRONS. LA DYNAMIQUE DU SPIN DES TROUS EST ENSUITE ETUDIEE DANS UN PUITS QUANTIQUE A MODULATION DE DOPAGE DE TYPE N. L'EFFET DE MELANGE DE BANDE DE VALENCE EXPLIQUE EN PARTIE LA DEPOLARISATION DES TROUS. ENFIN, LA DIVERSITE DES RESULTATS OBTENUS SUR DES TRANSITIONS EXCITONIQUES REND DIFFICILE TOUTES SPECULATIONS THEORIQUES
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LE BUT DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE, PAR POMPAGE OPTIQUE, DE LA STRUCTURE ELECTRONIQUE DES PUITS QUANTIQUES (PQ) CONTRAINTS GA#1#-#XIN#XAS/GAAS. CE MEMOIRE EST CONSTITUE DE DEUX PARTIES: LA PREMIERE EST UNE ETUDE THEORIQUE DE LA STRUCTURE DE BANDES DES PQ CONTRAINTS (ENERGIE DE CONFINEMENT ET FONCTION D'ONDE CORRESPONDANTE). LA DEUXIEME EST L'ETUDE EXPERIMENTALE DE CES PQ. ON A MIS EN EVIDENCE LA RELAXATION INCOMPLETE DU SPIN DES TROUS. LE TAUX DE POLARISATION DE LA LUMINESCENCE EST UN CARACTERE INTRINSEQUE DE CHAQUE PUITS. ON A FORMULE UN CRITERE POUR L'IDENTIFICATION DE LA DELOCALISATION DES TROUS LEGERS. ON A INTRODUIT LES EFFETS DE LA SEGREGATION SUPERFICIELLE D'INDIUM DANS UN MODELE DE CALCUL POUR IDENTIFIER LES DIFFERENTES RAIES OBSERVEES DANS DES PUITS ETROITS (LW
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CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE, PAR PHOTOLUMINESCENCE, REFLECTIVITE ET ABSORPTION OPTIQUE DETECTEE THERMIQUEMENT (AODT), DES PROPRIETES OPTIQUES DE PUITS QUANTIQUES CONTRAINTS INGAAS/GAAS ET DE SUPERRESEAUX GAAS/ALAS A TRES COURTES PERIODES ELABORES SUR PSEUDOSUBSTRAT INGAAS. L'ANALYSE DES LARGEURS DES RAIES DE LUMINESCENCE ET DES DECALAGES DE STOKES, POUR UNE SERIE D'ECHANTILLONS DE COMPOSITION D'INDIUM VOISINE DE 12%, MONTRE QUE L'ARRET DE CROISSANCE EST INEFFICACE POUR DES PUITS RELATIVEMENT LARGES. LE MEME TYPE D'ANALYSE MET EN EVIDENCE L'EXISTENCE D'UNE TRANSITION 2D/3D DU MODE DE CROISSANCE AU-DELA D'UNE EPAISSEUR DE PUITS DE 6 MC POUR DES ECHANTILLONS A 35% D'INDIUM. L'AJUSTEMENT DES ENERGIES DES DIFFERENTES TRANSITIONS EXCITONIQUES OBSERVEES EN AODT, GRACE AU MODELE THEORIQUE INCLUANT LES EFFETS DE LA CONTRAINTE ET DE LA SEGREGATION D'INDIUM, A PERMIS DE DETERMINER AVEC UNE BONNE PRECISION LE DECALAGE RELATIF DE BANDE DE CONDUCTION Q#C (0,640,01). LA CROISSANCE DE SUPERRESEAUX GAAS/ALAS A TRES COURTES PERIODES SUR PSEUDOSUBSTRAT INGAAS EST UNE IDEE ORIGINALE. ELLE UTILISE LES EFFETS DE CONTRAINTES INDUITES PAR LE DESACCORD ENTRE GAAS/ALAS ET INGAAS, POUR MODIFIER L'ORDONNANCEMENT DES NIVEAUX D'ENERGIE DANS LE SYSTEME GAAS/ALAS. SI LES SUPERRESEAUX GAAS/ALAS A TRES COURTES PERIODES (2 A 6 MC) SONT INDIRECTS (X#X#Y) LORSQU'ILS SONT EPITAXIES SUR SUBSTRAT GAAS, ILS DEVIENNENT PSEUDODIRECTS (X#Z) LORSQU'ILS SONT ELABORES SUR PSEUDOSUBSTRAT INGAAS. LA SPECTROSCOPIE DE PIEZOMODULATION, SELECTIVE DANS LA SEPARATION TROUS LOURDS-TROUS LEGERS, A ETE DECISIVE POUR L'IDENTIFICATION DE LA TRANSITION FONDAMENTALE (ELECTRONS X#Z-TROUS LEGERS) DANS LES SUPERRESEAUX GAAS/ALAS ETUDIES. LE CALCUL DE L'ENERGIE DE CETTE TRANSITION A NECESSITE L'INCLUSION DU COUPLAGE ENTRE LA BANDE DES TROUS LEGERS ET LA BANDE SPIN-ORBITE.
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CE TRAVAIL EST UNE CONTRIBUTION A L'ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES DES PUITS QUANTIQUES ET DES SUPER-RESEAUX GAAS/ALAS DE COURTE PERIODE, PAR DES EXPERIENCES DE TRANSMISSION EN PROPAGATION GUIDEE, A BASSE TEMPERATURE. LA CARACTERISATION COMPLETE ET LA DETERMINATION DES PARAMETRES DU GUIDE SONT ESSENTIELLES POUR L'ETUDE DES PROPRIETES OPTIQUES DES PUITS QUANTIQUES ISOLES OU SUPER-RESEAUX IMMERGES DANS LES STRUCTURES GUIDANTES. DANS CETTE CONFIGURATION EXPERIMENTALE, NOUS DETERMINONS LES COEFFICIENTS D'ABSORPTION DANS LES DEUX DIRECTIONS DE POLARISATION, PARALLELE ET PERPENDICULAIRE AU PLAN DES COUCHES ET NOUS EN DEDUISONS LES ENERGIES DE LIAISON ET LES FORCES D'OSCILLATEUR DES EXCITONS LOURDS ET LEGERS DES PUITS QUANTIQUES ETUDIES. NOUS AVONS EGALEMENT MESURE LE FAIBLE COEFFICIENT D'ABSORPTION DES TRANSITIONS OPTIQUES ENTRE ELECTRONS CONFINES DANS DES VALLEES X D'ALAS ET DES TROUS SITUES SUR DES ETATS GAMMA DE GAAS, DANS DES SUPER-RESEAUX (GAAS) N (ALAS) M DE TYPE-II. LA COMPARAISON DES RESULTATS EXPERIMENTAUX A UN CALCUL THEORIQUE DU COEFFICIENT D'ADSORPTION DANS UN SUPER-RESEAU DE TYPE-II A PERMIS DE DEDUIRE UNE VALEUR DU PARAMETRE DE COUPLAGE ENTRE ETATS ELECTRONIQUES GAMMA DE GAAS ET X D'ALAS, RESPONSABLE DE LA FORCE D'OSCILLATEUR FINIE DES TRANSITIONS OPTIQUES
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CE TRAVAIL A PORTE SUR UNE ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DES PROPRIETES OPTIQUES D'HETEROSTRUCTURES A PUITS QUANTIQUES CONTRAINTS IN#XGA#1#-#XAS/GAAS. DES EXPERIENCES DE PHOTOLUMINESCENCE, DE REFLECTIVITE ET D'ABSORPTION OPTIQUE DETECTEE THERMIQUEMENT (AODT) ONT ETE EFFECTUEES, AUX TEMPERATURES DE L'HELIUM LIQUIDE, SUR DEUX SERIES D'ECHANTILLONS ELABORES RESPECTIVEMENT PAR EPITAXIE SOUS JETS MOLECULAIRES (EJM) ET PAR EJM A PARTIR D'ORGANO-METALLIQUES (EJMOM). L'ANALYSE SPECTRALE (ENERGIES ET LARGEURS DES SIGNAUX) DES ECHANTILLONS EJM CONFIRME CLAIREMENT QUE LA TRANSITION 2D/3D DU MODE DE CROISSANCE, PAR FORMATION D'ILOTS COHERENTS (SANS DISLOCATIONS), EST REPOUSSEE ET QUE LES PHENOMENES DE SEGREGATION DES ATOMES D'INDIUM CONNAISSENT UNE LIMITATION LORSQU'ON ELOIGNE LE SYSTEME DE L'EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE, EN REDUISANT LA TEMPERATURE DE CROISSANCE OU EN AUGMENTANT LA VITESSE DE CROISSANCE. LES RESULTATS OBTENUS SUR LES ECHANTILLONS EJMOM REVELENT UN EXCELLENT CONTROLE DE L'EPAISSEUR DES PUITS ; L'OBSERVATION DE RAIES DISCRETES DE PHOTOLUMINESCENCE, ATTRIBUEES A DES FLUCTUATIONS D'EPAISSEURS DES PUITS D'UNE MONOCOUCHE (MC), TEMOIGNE DE LA BONNE QUALITE DES INTERFACES (LARGES ETENDUES DES TERRASSES DANS LE PLAN DE CROISSANCE). DES MECANISMES DE TRANSFERTS INTERPUITS, PAR ACTIVATION THERMIQUE DES EXCITONS, SONT MIS EN EVIDENCE ET MODELISES. DANS LA GAMME D'EPAISSEUR DES PUITS (3-16 MC), UNE COMPARAISON ENTRE LES ENERGIES DES DIFFERENTES TRANSITIONS EXCITONIQUES OBSERVEES EN AODT ET CELLES CALCULEES EN PRENANT EN COMPTE LES EFFETS DE CONTRAINTE ET DE SEGREGATION A PERMIS DE FIXER, POUR LES DEUX SERIES D'ECHANTILLONS ETUDIES, UNE VALEUR COMMUNE DU DECALAGE DE BANDES RELATIF Q#C DE 0,640,01 DANS LE DOMAINE DE COMPOSITION 0,2
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Ce travail porte sur une étude expérimentale et théorique des propriétés optiques de puits quantiques contraints GaInAsN/GaAs élaborés par épitaxie sous jets moléculaires. Les transitions interbandes du puit GaInAsN sont étudiés par photoluminescence et absorption optique traitée thermiquement. Les énergies correspodantes sont calculées grâce à un modèle k.p. à 10 bandes traitant simultanément la contrainte et le couplage entre états électroniques de l'azote et de la bande de conduction de GaInAs. Le décalage des bandes de conduction contraint GaInAsN/GaAs et de la masse effective des porteurs sont déterminés. La force d'oscillateur et l'élargissement inhomogène des excitons ainsi que le coefficient d'absorption des puits sont extraits des spectres. Un recuit provoque un décalage vers le bleu des énergies de transition, qui résulte de l'interdiffusion In/Ga et du réarrangement local autour de l'azote.Cette réorganisation atomique conduit à une diminution du couplage de l'azote avec la bande de conduction
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DEUX ASPECTS DE LA SPECTROSCOPIE OPTIQUE DANS LES PUITS QUANTIQUES SONT ABORDES DANS CE MEMOIRE. D'UNE PART, ON TRAITE THEORIQUEMENT ET EXPERIMENTALEMENT DES PROPRIETES ELECTRONIQUES DE PUITS QUANTIQUES CONTRAINTS (IN,GA)AS/GAAS. UN MODELE BASE SUR LA THEORIE ELASTIQUE EST FORMULE AFIN D'INTERPRETER LES POSITIONS DES RAIES SPECTRALES OBSERVEES. NOUS AVONS APPLIQUE CETTE ETUDE PHYSIQUE AU CHOIX DES CARACTERISTIQUES DES PUITS PERMETTANT L'OPTIMISATION DES STRUCTURES LASERS. D'AUTRE PART, NOUS AVONS ETUDIE EXPERIMENTALEMENT PAR SPECTROSCOPIE DE PHOTOLUMINESCENCE STATIONNAIRE ET RESOLUE EN TEMPS DE REFROIDISSEMENT ET LA LOCALISATION SUR LES RUGOSITES D'INTERFACE D'EXCITONS DANS DES MULTI-PUITS QUANTIQUES GAAS/ALGAAS NON COUPLES. LA MODELISATION DE L'INTERACTION EXCITON-PHONON DANS CES STRUCTURES A PUITS QUANTIQUES MET EN EVIDENCE UN RENFORCEMENT DU TAUX DE PERTE D'ENERGIE DES EXCITONS DU FAIT DE L'INTERACTION PAR POTENTIEL DE DEFORMATION ACOUSTIQUE PAR RAPPORT AU CAS DU MASSIF. UN MODELE DE LOCALISATION DEPENDANT DE LA TEMPERATURE EXCITONIQUE PERMETTANT DE RENDRE COMPTE DES DYNAMIQUES EXPERIMENTALES D'EXCITONS A BASSE TEMPERATURE EST FORMULE
Author: Pierre Bigenwald Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 140
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CE MEMOIRE PORTE SUR L'ETUDE DE SYSTEMES AUTOCONTRAINTS GAAS-(GA,IN)AS. IL APPORTE AUSSI UNE APPROCHE GLOBALE DE L'INTERACTION COULOMBIENNE ENTRE PARTICULES CHARGEES (EXCITON) DANS DES SYSTEMES DITS DE TYPE II. DIFFERENTES APPROCHES CORRESPONDANT A DES MODELES MATHEMATIQUES SONT PROPOSEES POUR LA RESOLUTION DU PROBLEME EXCITONIQUE. NOUS MONTRONS QUE LA NOTION DE TYPE I OU II D'UNE TRANSITION EST DIFFICILE A CERNER EN GENERAL ET REQUIERT POUR ETRE BIEN TRAITEE L'USAGE DE THEORIES SOPHISTIQUEES. L'EFFET D'UN CHAMP ELECTRIQUE SUR LES PROPRIETES OPTIQUES DE STRUCTURES SIMPLE ET DOUBLE PUITS QUANTIQUES EST ETUDIE THEORIQUEMENT ET LE PROBLEME DU TEMPS DE PIEGEAGE DES PARTICULES DANS CES STRUCTURES POLARISEES EST ABORDE. NOUS SUGGERONS COMMENT AJUSTER EN THEORIE LES PROPRIETES OPTIQUES D'UNE STRUCTURE EN JOUANT SUR LA LARGEUR DE SES COUCHES ET LA DIRECTION DE CROISSANCE. FINALEMENT, NOUS AVONS COMPARE LES RESULTATS THEORIQUES AVEC L'EXPERIENCE ET TROUVE UN ACCORD SATISFAISANT ENTRE EUX EN UTILISANT LES TECHNIQUES DE SPECTROSCOPIE OPTIQUE CLASSIQUE
Author: HONG WU.. LIU
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Author: Nathalie Herschkorn
Author: Pierre Rolland
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Author: MOHAMED.. REZKI
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Author: Pierre Bigenwald