Photoémission et photoémission de champ à partir de photocathodes à réseaux de pointes de silicium sous l'action de lasers continus et pulsés

par Marc Laguna

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Michel Querrou.

Soutenue en 1995

à Clermont Ferrand 2 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le developpement et l'amelioration des machines a electrons passent par la decouverte de nouvelles sources d'electrons de grande brillance. Apres avoir rappele dans un premier chapitre les raisons qui nous ont conduit a etudier les photocathodes a reseaux de pointes de silicium comme sources d'electrons, je donne dans le chapitre 2 les principaux elements de phenomenologie propres a la photoemission et a la photoemission de champ a partir d'un semi-conducteur en considerant un modele a trois etapes. Dans le chapitre 3 les dispositifs experimentaux dans lesquels se sont deroulees les experiences rapportees dans les chapitres 4, 5 et 6 sont decrits. Dans le chapitre 4 plusieurs aspects de la photoemission de champ en regime continu et nanoseconde, etudiee dans l'enceinte experimentale de clermont-ferrand, sont abordes. Nous avons mesure des rendements quantiques de 0. 4% dans le rouge ( = 1. 96 ev). Des reponses de l'ordre de 10 ns ont ete observees a. Avec le montage a incidence oblique nous avons obtenu des rapports entre photocourant et courant d'obscurite de l'ordre de 20. Le probleme de la saturation du photocourant extrait a forte puissance laser est traite et j'en donne une premiere explication. J'expose dans le chapitre suivant les resultats obtenus en photoemission et photoemission de champ en regime picoseconde en collaboration avec le laboratoire de l'accelerateur lineaire d'orsay. En photoemission pure nous avons observe des effets multiphotoniques d'ordre 3 pour #2 et d'ordre 2 pour #3 et #4. Nous avons extrait 55 pc de nos photocathodes pour une puissance de 300j en #4. Ces dernieres repondent en temps dans le domaine des picosecondes. En photoemission de champ, observee pour la premiere fois en regime picoseconde a partir de nos photocathodes, nous avons montre que l'effet du champ applique se faisait plus sentir aux faibles energies photoniques (2. 34ev) qu'aux fortes (4. 68ev). Pour augmenter les photocourants extraits par le laser, une experience de photoemission de champ a deux couleurs a ete realisee. Des resultats et analyse preliminaire seront donnes dans le chapitre 6. L'un des photons doit avoir une longueur d'absorption grande afin d'exciter les electrons en volume et l'autre doit etre energetique pour les extraire. Les tests ont ete realises avec des photons rouges (1. 96 ev) et des photons bleus (2. 55 ev). Ces experiences nous ont permis de doubler pratiquement nos charges extraites. Il y a, dans le domaine etudie (impulsions de quelques centaines de nanosecondes), conservation des qualites temporelles de l'impulsion electronique


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  • Détails : 1 vol. (159 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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