Spectroscopie optique de boîtes quantiques d’InAs sur substrats d’InP et de GaAs nanopixel semiconducteur pour l’étude de l’influence d’un champ électrique

par Raïssa Ray-Djondang

Thèse de doctorat en Micro et nanotechnologies

Sous la direction de Catherine Bru-Chevallier.

Soutenue en 2010

à Lyon, INSA .


  • Résumé

    Les boites quantiques suscitent un vif intérêt pour leurs potentialités d'applications aussi bien dans les dispositifs optoélectroniques que dans le domaine de la nanophotonique. Dans cette thèse, nous étudions par spectroscopie optique les boîtes quantiques du système lnAs/lnP et lnAs/GaAs obtenus par épitaxie à jets moléculaires selon le mode Stransky-Krastanov, en vue de les intégrer dans une structure polarisée. Il est nécessaire de mettre au point un procédé technologique permettant de fabriquer les nanopixels pour observer l'effet d'une tension appliquée sur ces boîtes quantiques. Dans le cas du système lnAs/lnP, nous étudions les deux voies de croissance explorées à I'INL pour fabriquer les boites quantiques dans ce système : celle de la coalescence de bâtonnets pour l'obtention de boîtes quantiques en faible densité émettant aux longueurs d'onde des télécommunications optiques, et celle de la croissance directe pour l'obtention de boîtes quantiques en forte densité. Nous nous intéressons à l'effet du «double cap » sur l'énergie d'émission, l'influence d la première couche cap, le maintien de la luminescence avec la température, le système exciton biexciton. Dans le cas du système lnAs/GaAs, nous étudions l'influence de l'épaisseur de la couche d'encapsulation, les niveaux excités, le maintien de la luminescence avec la température et le système exciton biexciton. Nous présentons enfin les premiers résultats de mesures de microPL sous champ électrique obtenus dans des boîtes quantiques uniques d'lnAs/GaAs

  • Titre traduit

    = Optical spectroscopy of lnAs/lnP quantum dots. Semiconductor nanopixel for the study of electric field impact


  • Résumé

    The self-organized growth of three-dimensional (3D) quantum dots has attracted a lot of interest for their potential applications in ptoelectronic and in nanophotonic devices. In this work, we study by optical spectroscopy lnAs/lnP and lnAs/GaAs quantum dots grown by molecular beam epitaxy (MBE) using the Stanski-Krastanov (SK) growth mode. The quantum dots are then embedded in an electric-field tunable device called « nanopixel ». Ln the case of the lnAs/lnP quantum dots, we focused on the impact of growth conditions like the cap thickness of the double cap process on the emission energy, the influence of the first cap, temperature effect and the exciton-biexciton system. In the case of lnAs/GaAs system, we studied the impact of the capping layer, the excited level sates, the excitonbi-exciton system, and the impact of temperature. We successfully fabricated nanopixels including a quantum dots layer inside the intrinsic region of a Schottky diode. First results showing the effect of an electric field on a single quantum dot emission are finally described

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Informations

  • Détails : 1 vol. (192 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 183-192

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3672)
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