Luminescence de terres rares incluses dans une matrice d'oxyde de zinc semi-conducteur

Luminescence of rare earths included in semiconducting zinc oxide

• Auteur / Autrice : DJAKARIDIA KOUYATE
• Direction : J. KOSSANYI
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le travail presente concerne la luminescence de l'oxyde de zinc semi-conducteur dans lequel des ions terre rare sont introduits deliberement. Les etudes structurales revelent que le taux de dopage de la terre rare a une influence importante sur la microstructure de l'oxyde de zinc. La presence des ions terre rare creee deux types de centres de luminescence qui ont ete chacun mis en evidence grace a differents modes d'excitation. En photoluminescence ainsi que sous polarisation directe, la luminescence resulte de la recombinaison des porteurs sur des centres propres a zno: la recombinaison bande a bande sous polarisation directe et la recombinaison sur les centres auto-actives sous les deux modes d'excitation. Le spectre de la luminescence issue de ces derniers centres presente des structures qui ont pu etre attribuees a la reabsorption par la terre rare de la lumiere emise par zno. En electroluminescence sous polarisation anodique, l'emission est issue des niveaux 4f des ions terre rare en resultat d'un mecanisme d'impact-excitation electronique de ces centres. L'intensite de cette emission suit bien une loi d'alfrey-taylor et elle est fonction de la concentration de la terre rare, sa valeur etant maximale pour environ 6 atomes pour mille. L'approche cinetique a permis de mettre en evidence une reaction de transfert d'energie entre centres radiatifs d'ions de meme nature ou de natures differentes