Thèse soutenue

Etude des états excitoniques dans les nanostructures cylindriques de semi-conducteurs
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Auteur / Autrice : Serge Le Goff
Direction : Bernard Stébé
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1992
Etablissement(s) : Metz

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les boîtes quantiques de semi-conducteurs sont des hétérostructures qui, pour des dimensions de l'ordre du rayon excitonique, conduisent à une quantification totale de l'énergie de l'exciton. Leur intérêt pratique réside surtout dans leurs propriétés optiques non linéaires et la perspective de réalisation de microlasers. Tandis que la géométrie sphérique décrit assez bien les microcristallites obtenues par voie chimique dans une matrice de verre, la géométrie cylindrique est mieux adaptée aux boites de petites dimensions obtenues par dépôt moléculaire suivi d'une microgravure. Nous présentons les résultats du premier calcul variationnel de l'énergie de l'état fondamental d'un exciton dans un puits quantique cylindrique fini. Nous nous sommes placés dans l'approximation de la fonction enveloppe, qui conduit à une équation de Schrodinger effective à deux particules, où entrent en compétition les potentiels de confinement de l'électron et du trou et le potentiel coulombien décrivant leur interaction. Le confinement a d'abord été modélisé par des puits carrés infinis et ensuite par des puits carrés finis. Le comportement est qualitativement différent pour les très petites dimensions : dans le premier modèle, les effets de confinement l'emportent sur l'interaction coulombienne, tandis qu'en puits fini, le rôle du potentiel de confinement n'est plus prédominant pour des dimensions de boîtes tendant vers zéro, mais pour des dimensions de boîtes de l'ordre du rayon excitonique