Thèse soutenue

Effets de localisation induite par le désordre dans les composés et dispositifs en nitrures semi-conducteurs
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Wiebke Hahn
Direction : Jacques PerettiClaude Weisbuch
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance le 17/09/2020
Etablissement(s) : Institut polytechnique de Paris
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de l'Institut polytechnique de Paris
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École polytechnique (Palaiseau, Essonne ; 1795-....)
Laboratoire : Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (Palaiseau, Essonne)
Jury : Président / Présidente : Silke Biermann
Examinateurs / Examinatrices : Jacques Peretti, Claude Weisbuch, Richard Friend, James S. Speck, Mathieu Kociak
Rapporteurs / Rapporteuses : Nicolas Grandjean, Philippe Dumas

Résumé

FR  |  
EN

Il y a de plus en plus d'indications que le désordre d’alliage influence fortement les propriétés électriques et optiques des composés semi-conducteurs. Dans les alliages ternaires de nitrures, le désordre intrinsèque de composition, qui résulte de la distribution aléatoire des atomes sur le réseau cristallin, induit de forts effets de localisation électronique. Ces effets semblent avoir un impact majeur sur les performances des diodes électroluminescentes (LED) à base de nitrures, utilisées pour l’éclairage. Il est donc primordial d'aborder cette question car de très importantes économies d'énergie sont en jeu. Mais l'étude des effets du désordre d’alliage n'est pas triviale car l'échelle de longueur caractéristique pertinente est de l'ordre de quelques nm.Au cours de cette thèse, nous avons utilisé la spectroscopie d'électroluminescence à effet tunnel pour détecter la recombinaison radiative d'électrons injectés localement par une pointe de microscope à effet tunnel dans un puits quantique de type GaN / InGaN / GaN, similaire à ceux qui constituent la partie active des LED. Des pics étroits, caractéristiques de l’émission à partir d'états localisés uniques, sont détectés. Les fluctuations de la forme du spectre d'électroluminescence tunnel sont observées à l’échelle de quelques nm, qui correspond à la taille caractéristique des régions de localisation induites par le désordre d’alliage, comme le prédit la théorie dite du paysage de localisation.