Etude de puits quantiques semiconducteurs par microscopie et spectroscopie à effet tunnel

par Simon Perraud

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Zhao-Zhong Wang.

Soutenue en 2007

à Paris 6 .


  • Résumé

    InGaAs/InAlAs quantum wells, fabricated by molecular beam epitaxy on InP(111)A substrates, were investigated by scanning tunneling spectroscopy. In a first part, the (111)A epitaxial surface of n-type InGaAs was studied. It was found that the surface Fermi level is partially unpinned, indicating a low density of acceptor surface states. In a second part, InGaAs surface quantum wells were studied. It was found that a phenomenon of percolation of localized states occurs in each subband tail, due to the presence of a disorder potential in the quantum well. It was also found that a bound state splits off from each subband minimum in the vicinity of a positively charged native point defect. It was shown that the binding energy and the Bohr radius are functions of the quantum well thickness, in quantitative agreement with the hydrogenic model.

  • Titre traduit

    Scanning tunneling spectroscopy o semiconductor quantum-well structures


  • Résumé

    Des puits quantiques InGaAs/InAlAs, fabriqués par épitaxie par jets moléculaires sur substrats InP(111)A, sont étudiés par microscopie et spectroscopie à effet tunnel. La première partie est consacrée à une étude de la surface épitaxiée (111)A de InGaAs de type n. Il est découvert que le niveau de Fermi de surface n’est que partiellement piégé, ce qui indique que la densité d'états de surface accepteurs est faible. La deuxième partie est consacrée à une étude de puits quantiques InGaAs de surface. Il est découvert qu'un phénomène de percolation d'états localisés survient dans la queue de chaque sous-bande, du fait de la présence d'un potentiel désordonné dans le puits quantique. Il est également découvert qu'un état lié apparaît au bas de chaque sous-bande à proximité d'un défaut ponctuel natif de type donneur. L'énergie de liaison et le rayon de Bohr sont fonctions de l'épaisseur du puits quantique, en accord quantitatif avec le modèle de l'atome d'hydrogène.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (100 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 83-98. 176 réf. bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
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  • Cote : T Paris 6 2007 643
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