Etude du polariton en cavite en regime de forte excitation : dynamique et non-linearites dans les microcavites ii-vi

par MARKUS MULLER

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de RONALD COX.

Soutenue en 2000

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Cette etude experimentale porte sur la dynamique de la photoluminescence des polaritons en cavite, dans des microcavites de semiconducteurs ii-vi en regime de couplage fort. Dans ces materiaux, la petite taille et la tres forte energie de liaison des excitons nous ont permis d'etudier le regime de couplage fort entre exciton et photon jusqu'a des densites d'excitation tres elevees, en explorant les regimes d'emission lineaire et non-lineaire. La technique experimentale utilisee est la spectroscopie de la photoluminescence, resolue en angle et en temps, sur une echelle de picosecondes. En regime lineaire et pour un desaccord negatif entre photon et exciton, nous observons une suppression de la relaxation des polaritons par emission de phonons acoustiques qui conduit a une distribution polaritonique non thermalisee sur la branche basse. Cet effet de goulot d'etranglement ou bottleneck, deja decrit pour les polaritons dans les semiconducteurs massifs, resulte du caractere photonique des polaritons au voisinage de k = 0, particulierement marque dans cette configuration. Sous forte excitation, des processus de relaxation non-lineaires, tels que la stimulation de la relaxation par l'etat final et la diffusion polariton-polariton, court-circuitent ce bottleneck et conduisent a une relaxation tres rapide vers le bas de la bande. Nous montrons que ce bouleversement de la dynamique de la relaxation est a l'origine de l'augmentation sur-lineaire de l'emission polaritonique observable sur ces etats.

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Informations

  • Détails : 160 p.
  • Annexes : 99 ref.

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