Fabrication et caracterisation optique de fils et boites quantiques cdte/cdznte

par CECILE GOURGON

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de H. MARIETTE.

Soutenue en 1995

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Un certain nombre de techniques ont ete developpees ces dernieres annees pour fabriquer des nanostructures quantiques, principalement dans le domaine des semiconducteurs iii-v. Nous avons realise des fils et des boites quantiques de semiconducteurs ii-vi, a partir de puits quantiques cdte/cdznte, soit par nanolithographie et gravure de structures 2d, soit directement par epitaxie par jets moleculaires avec une croissance en deux etapes. Les proprietes optiques de ces nanostructures ont ete etudiees en photoluminescence a basse temperature (2k). Dans la premiere approche, les nanostructures ont ete obtenues par lithographie electronique et gravure seche. Nous avons developpe une etape de gravure supplementaire consistant en une oxydation anodique de la couche de surface. Cette etape permet de reduire la taille des fils et des boites et d'eliminer la couche de defauts introduite en surface par la premiere gravure. Les etudes optiques ont prouve l'existence de cette couche de defauts d'une epaisseur de 30 nm environ. Elle contient des centres radiatifs qui localisent les excitons et permet d'augmenter le rendement radiatif des structures de largeur superieure a 150 nm. Pour des tailles inferieures, les recombinaisons sur les defauts non radiatifs de surface font chuter l'intensite de luminescence. Pour s'affranchir des problemes dus a la gravure (fluctuations de largeur, defauts non radiatifs), nous avons developpe une autre approche basee sur une croissance epitaxiale directe. Un puits quantique cdte/cdznte est depose sur la face clivee 110 d'un superreseau contraint. Celui-ci induit une modulation de contrainte dans le plan de la recroissance, et donc un confinement lateral dans le puits 110. La luminescence de ces fils quantiques est decalee vers le rouge par rapport a celle du puits 2d. Ce decalage depend de la densite d'excitation, ce qui est explique par le champ piezoelectrique lateral dans les fils


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  • Détails : 174 P.
  • Annexes : 99 REF.

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