Electroluminescence et transport bipolaire dans des heterostructures gaas/alas a effet tunnel resonnant

par OLIVIER KUHN

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de J.-C. PORTAL.

Soutenue en 1996

à Grenoble 1 .


  • Résumé

    Nous etudions les emetteurs optiques a base d'heterostructures bipolaires a effet tunnel resonnant. Les processus d'injection et d'echappement par effet tunnel resonnant, ainsi que les phenomenes d'accumulation et de redistribution de charges d'espace sont abordes. Un schema simple est etabli pour interpreter l'analyse des intensites d'electroluminescence comme une mesure selective du transport d'electrons et de trous. Les vallees satellites de la structure de bandes jouent un role important dans les proprietes electriques et optiques des heterostructures gaas/alas. Par des experiences sous pression hydrostatique, il est demontre que le transport de porteurs de charges est principalement soutenu par les chemins de transport les plus bas energetiquement qui, dans le regime d'alignement de bandes de type-ii, impliquent les vallees x dans l'alas (transport a multiples vallees). Dans nos structures, l'electroluminescence dans le regime de type-ii est du a une recombinaison d'electrons dans l'alas avec de trous dans le gaas. La separation en espace des porteurs de charge a pour consequence des effets electro-optiques tels qu'un decalage vers le bleu et un comportement anormal sous pression de l'energie de raie d'electroluminescence. En presence de champs magnetiques intenses, le decalage vers le bleu est module avec une periodicite en 1/b. Ces magneto-oscillations, qui apparaissent aussi dans l'intensite et la largeur de raie, ainsi que dans le courant, s'expliquent par une modulation du champ electrique local a travers une modulation de la densite d'electrons dans l'alas en presence d'un champ magnetique. Dans une conception asymetrique de l'heterostructure bipolaire a effet tunnel, qui augmente l'accumulation de trous, la retroaction electrostatique entre les charges d'electrons et de trous entraine une bistabilite de courant comparable a la caracteristique courant-tension d'un thyristor


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  • Détails : 209 P.
  • Annexes : 132 REF.

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