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des thèses françaises
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Croissance auto-organisée de fils et boîtes quantiques d'InAs / InP(001) pour composants optoélectroniques
| Auteur / Autrice : | Julien Brault |
| Direction : | Michel Gendry |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences. Matière condensée, surfaces et interfaces |
| Date : | Soutenance en 2000 |
| Etablissement(s) : | Ecully, Ecole centrale de Lyon |
| Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'électronique, optoélectronique et microsystèmes (Ecully, Rhône) |
Mots clés
Résumé
Dans les composants a base de semiconducteurs iii-v, la reduction des zones actives a des dimensions nanometriques conduit a une amelioration de leurs performances. Ainsi, les proprietes de confinement quantique des fils et boites quantiques ont ouvert de nouvelles voies pour la realisation des composants optoelectroniques et photoniques. Le procede utilise, pour la realisation de ces nanostructures, est le mode de croissance tridimensionnel des couches contraintes qui conduit a la formation d'ilots 3d de dimensions nanometriques. Il s'agit d'utiliser le desaccord de maille cristalline entre une couche epitaxiale et son substrat pour faire croitre et s'organiser spontanement des ilots quantiques sur des substrats plans. Ce travail concerne la croissance auto-organisee d'ilots d'inas sur substrat d'inp(001) par epitaxie par jets moleculaires. Leur morphologie (taille, forme, repartition) a ete caracterisee par microscopie a force atomique et microscopie electronique en transmission et leurs proprietes optoelectroniques (confinement, energies des transitions inter- et intra-bandes, polarisation) par photoluminescence. Le role joue sur l'auto-organisation des ilots, d'une part par la couche tampon et la couche d'encapsulation, et d'autre part par les conditions de croissance des ilots d'inas a ete clairement mis en evidence. Choisir la nature et la morphologie de la couche tampon et controler la reconstruction de surface de l'inas a permis d'intervenir efficacement sur les sites de nucleation et la forme des ilots, et donc sur leur auto-organisation. L'importance des effets d'alliage, en particulier les echanges chimiques aux interfaces, a aussi ete souligne. La maitrise des echanges chimiques a considerablement ameliore les proprietes de confinement, conduisant a une amelioration des proprietes optoelectroniques. Ces proprietes des ilots quantiques d'inas/inp(001) ont ete exploitees pour la fabrication de photodetecteurs infrarouge intrabandes et de microsources laser.