Génération et détection de radiations terahertz dans les semi-conducteurs et dans les structures semi-conductrices de basses dimentionnalités

par Oleg Alexandrovitch Klimenko

Thèse de doctorat en Physique. Matière condensée

Sous la direction de Wojciek Knap et de Vladimir Nikolaevitch Murzin.

Soutenue en 2009

à Montpellier 2 .


  • Résumé

    Ce travail de thèse concerne (i) l'étude des particularités et des loies relatives à la réponse photovoltaïque des HEMTs à une radiation THz incidente en champ magnétique, (ii) une étude de l'effet du courant continu appliqué dans le canal du transistor sur la réponse en champ magnétique, (iii) une analyse des conditions optimales nécessaires à l'obtention d'une émission THz par le biais des transitions cyclotron des trous lourds dans le p-Ge avec des champs électriques et magnétiques croisés, et (iv) la fabrication d'un laser p-Ge THz accordable, travaillant dans le régime de résonance cyclotron et servant de base pour un spectromètre THz. Les résultats les plus marquants sont (i) le comportement du signal photovoltaïque du HEMT en champ magnétique, les oscillations de la photoréponse, le changement de signe et l'augmentation remarquable du signal en champ magnétique, alors que contrairement à ce que prévoit la théorie, aucun signal correspondant à la résonance cyclotron (CR) n'a été observé (ii) une démonstration expérimentale d'un déphasage entre les oscillations de la réponse photovoltaïque du HEMT et les oscillations de Shubnikov-de Haas dans la magnétorésistance du canal du HEMT, comme le prévoit le modèle de Lifshitz-Dyakonov, (iii) l'observation, pour la première fois, d'une augmentation supplémentaire de la réponse du HEMT en champ magnétique, liée à l'application d'un courant source-drain continu, et (iv) la fabrication d'un laser p-Ge fonctionnant sur le mode CR, accordable continuement sur la gamme 1. 2 - 2. 8 THz et pouvant servir de base pour un spectromètre THz

  • Titre traduit

    Generation and detection of terahertz radiations in semiconductors and low dimentional semiconductor structures


  • Résumé

    The thesis covers (i) studies of laws and peculiarities of HEMT photovoltaic response on incident THz radiation in magnetic field, (ii) studies of how a constant current through the HEMT's channel effects on the photovoltaic response in magnetic field, (iii) an analysis of optimal conditions for THz radiation emission by cyclotron transitions of hot holes in p-Ge in crossed electric and magnetic fields, and (iv) fabrication a tuneable THz p-Ge laser operating in the cyclotron resonance mode, which can serve as a base for a THz spectrometer. The main results are (i) the HEMT photovoltaic response behavior in magnetic field was investigated, the photoresponse oscillations, the change of the photoresponse polarity and drastic growth of the photoresponse value in magnetic field were registered, whereas no features of the photoresponse in the cyclotron field region were observed, (ii)there was experimentally revealed the phase shift between the oscillations of the photovoltaic response of the HEMT in magnetic field and the Shubnikov-de Haas oscillations in magnetoresistance of the HEMT's channel as predicted by Lifshitz-Diakonov model, (iii) there was observed for the first time an additional increasing of the HEMT photovoltaic response in magnetic field, caused by an applied source-drain constant current, and (iv) there was fabricated a CR p-Ge laser that is continuously tunable in a range 1. 2-2. 8 THz and can serve as a base for a THz spectrometer

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Informations

  • Détails : 1 vol. (107 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 104-107. Annexes

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 2009.MON-192
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