Croissance auto-organisée de fils et boîtes quantiques d'InAs / InP(001) pour composants optoélectroniques

par Julien Brault

Thèse de doctorat en Sciences. Matière condensée, surfaces et interfaces

Sous la direction de Michel Gendry.


  • Résumé

    Dans les composants a base de semiconducteurs iii-v, la reduction des zones actives a des dimensions nanometriques conduit a une amelioration de leurs performances. Ainsi, les proprietes de confinement quantique des fils et boites quantiques ont ouvert de nouvelles voies pour la realisation des composants optoelectroniques et photoniques. Le procede utilise, pour la realisation de ces nanostructures, est le mode de croissance tridimensionnel des couches contraintes qui conduit a la formation d'ilots 3d de dimensions nanometriques. Il s'agit d'utiliser le desaccord de maille cristalline entre une couche epitaxiale et son substrat pour faire croitre et s'organiser spontanement des ilots quantiques sur des substrats plans. Ce travail concerne la croissance auto-organisee d'ilots d'inas sur substrat d'inp(001) par epitaxie par jets moleculaires. Leur morphologie (taille, forme, repartition) a ete caracterisee par microscopie a force atomique et microscopie electronique en transmission et leurs proprietes optoelectroniques (confinement, energies des transitions inter- et intra-bandes, polarisation) par photoluminescence. Le role joue sur l'auto-organisation des ilots, d'une part par la couche tampon et la couche d'encapsulation, et d'autre part par les conditions de croissance des ilots d'inas a ete clairement mis en evidence. Choisir la nature et la morphologie de la couche tampon et controler la reconstruction de surface de l'inas a permis d'intervenir efficacement sur les sites de nucleation et la forme des ilots, et donc sur leur auto-organisation. L'importance des effets d'alliage, en particulier les echanges chimiques aux interfaces, a aussi ete souligne. La maitrise des echanges chimiques a considerablement ameliore les proprietes de confinement, conduisant a une amelioration des proprietes optoelectroniques. Ces proprietes des ilots quantiques d'inas/inp(001) ont ete exploitees pour la fabrication de photodetecteurs infrarouge intrabandes et de microsources laser.

  • Titre traduit

    Self-organized of InAs quantum wires and quantum dots on InP(001) for optoelectronic devices


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Informations

  • Détails : 1 vol. (279 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 254 réf.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1858
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