Spectrometrie raman des excitations elementaires et de leur couplage dans les nitrures d'elements iii a large bande interdite

par Francois Demangeot

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marion Desquand Renucci et de Jean Frandon.

Soutenue en 1998

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Les progres recents dans la croissance des semiconducteurs nitrures ont relance l'interet de ces materiaux, en vue notamment d'applications opto-electroniques. L'etude de gan et de ses composes (ga, al)n et (ga, in)n, presentee dans ce travail, a ete menee pour l'essentiel par spectrometrie raman. Les deux caracteristiques essentielles de gan et de ses solutions solides, qui les distinguent des semiconducteurs iii-v plus conventionnels, sont l'anisotropie et l'ionicite ; nous les analysons a travers leur influence sur les proprietes electroniques et vibratoires. Nous avons identifie les phonons de centre de zone ($$q = $$o) et de bord de zone de gan. Les effets concurrents des forces anisotropes a courte portee et coulombiennes a longue portee, ont ete examines a travers la dispersion angulaire des phonons polaires de centre de zone. L'investigation des effets de contrainte dans gan epitaxie, menee conjointement par spectroscopie d'excitons et par spectrometrie raman, a permis la determination des potentiels de deformation des phonons e#2 et a#1(lo). Les modes couples phonon lo - plasmon observes dans les spectres raman de gan dope ont ete modelises dans une approche dielectrique, afin d'obtenir des informations quantitatives sur le dopage non intentionnel et d'interpreter les differences entre les spectres raman de couches de gan dopees intentionnellement n et p. Nous avons determine experimentalement l'evolution des phonons dans l'alliage (ga, al)n dans tout le domaine de composition. Le couplage entre phonons lo, via le champ electrique, a ete mis en evidence par une modelisation dielectrique. Enfin, la forte diffusion raman multi-phonon a#1(lo) a ete analysee dans une serie de couches de ga#1#-#xal#xn, excitees dans l'uv lointain, a energie fixe. L'intensite et la frequence du phonon a#1(lo) ont ete etudiees en fonction de la teneur en aluminium. Grace a l'effet d'alliage, l'etude de la resonance du mode a#1(lo) a pu etre etendue au domaine d'energie situe en deca du domaine d'absorption.


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Informations

  • Détails : 195 P.
  • Annexes : 220 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1998TOU30256
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