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Thèse soutenue

Contribution a l'etude optique des fils et boites quantiques graves dans les materiaux iii-v

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Auteur / Autrice : L. Birotheau
Direction : Michel Voos
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

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La fabrication d'objets graves (fils ou boites) de taille inferieure a 30 nm, dont les proprietes optiques presentent des avantages sur les puits quantiques a l'ambiante, impose un controle rigoureux des fluctuations de taille ainsi que le recours a une reprise d'epitaxie. La mise au point d'un procede de nettoyage des surfaces et l'optimisation des parametres de la reprise d'epitaxie nous ont permis d'etudier les proprietes optiques de series de fils et de boites quantiques graves de tailles minimales respectives 12 nm et 30 nm. Le renforcement geant de l'intensite de luminescence, induit par des effets electrodynamiques, permet egalement l'etude d'objets uniques (20 nm-135 nm). Les spectres de photoluminescence (pl et ple) mettent en evidence des effets de confinement marques: decalage du seuil d'absorption vers les hautes energies, forte augmentation de l'energie de liaison excitonique et effets de polarisation: ainsi que l'influence des elargissements inhomogenes sur les proprietes optiques. Par ailleurs, nous avons developpe un calcul du coefficient d'absorption dans les fils qui prend en compte a la fois les elargissements inhomogenes, et les effets excitoniques. La confrontation des resultats experimentaux avec ce calcul nous aura permis de comprendre l'influence des fluctuations de taille et d'en mesurer l'amplitude 3 nm; 5 nm. Nous demontrons d'une part que les reprises d'epitaxie elaborees par mocvd introduisent un transport de masse qui peut deteriorer notablement l'integrite du fil des que sa largeur est inferieure a 25 nm, et d'autre part qu'il est necessaire de controler les fluctuations de taille a mieux que 3 nm si l'on desire tirer des avantages presentes par les nano-objets