Etude de fils quantiques semiconducteurs par photoluminescence resolue spacialement et temporellement : du fil a la boite

par JOEL BELLESSA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Roger Grousson.

Soutenue en 1998

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Des heterostructures unidimensionnelles, gaas/gaalas, ont ete etudiees par photoluminescence resolue spatialement : la surface d'excitation est de 1 m 2. Cette technique experimentale permet de s'affranchir de l'elargissement inhomogene de la raie de luminescence. Des echantillons de fils quantiques sur substrat grave en v ont ete principalement examines. L'influence predominante de la localisation des excitons sur leurs proprietes optiques est mise en evidence. Nous observons que la raie de luminescence est constituee de pics fins qui proviennent de l'emission d'etats localises dans des defauts d'interfaces, formes par des variations d'epaisseur du fil d'une monocouche au centre du v, et d'une longueur de quelques dizaines de nanometres. La premiere raie d'absorption se separe aussi en pics fins. Ces pics proviennent de l'absorption d'etats localises dans des boites allongees dans la direction du fil, d'une longueur d'une centaine de nanometres et dont les caracteristiques sont proches de celles de fils quantiques. Nous avons enfin montre que les differentes gravures sont similaires entre elles et que l'elargissement inhomogene de la raie de luminescence provient uniquement des fluctuations d'epaisseur le long d'un seul fil. Le temps de vie des porteurs dans les boites formees par les defauts d'interface du fil a ete etudie. Nous avons mis en evidence une dependance de ce temps inversement proportionnelle a la longueur de la boite. L'observation des temps de relaxation a partir des premiers niveaux excites en fonction de l'ecart en energie entre niveaux fait apparaitre une resonance pour un ecart de 4 mev caracteristique de la relaxation par interaction avec des phonons acoustiques. Quand cet ecart augmente, la relaxation par phonons acoustiques devient inefficace, mais les temps de relaxation restent inferieurs a 100 ps, ce qui montre que d'autres phenomenes de relaxation interviennent.


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Informations

  • Détails : 172 p.
  • Annexes : 79 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1998
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