vendredi 7 octobre 2011 à 14h30
Résumé :
Ce travail de thèse a porté sur l’étude de structures à cascade quantique dans le régime de l’effet
Hall quantique. Deux types d’hétérostructures semi-conductrices ont été étudiés : une structure
émettrice térahertz et une structure détectrice moyen infrarouge. Dans le premier cas, une mise
en évidence claire de l’émission cyclotron a pu être démontrée grâce à la quantification de Landau
résultant de l’application d’un champ magnétique perpendiculaire aux couches d’une structure à
multi-puits quantiques. Cette étude a permis de réaliser un composant électroluminescent accordable
en champ magnétique et émettant directement par le surface. Le mécanisme de diffusion
responsable de cette émission est l’interaction électron-électron, un mécanisme de type Auger à 
-corps.
Le champ magnétique sert dans ce cas de paramètre extérieur pour créer de nouveaux états
électroniques permettant d’observer de l’émission lumineuse non-conventionnelle. L’étude d’un détecteur
à cascade quantique à 8μm a été réalisée dans l’obscurité et sous illumination. Les chemins
électroniques ont pu être identifiés dans les deux cas. Un modèle de photocourant ainsi que le calcul
du temps de vie en fonction du champ magnétique de l’interaction électron-impuretés ionisées ont
été développés. Ils ont permis d’identifier les améliorations à réaliser pour la mise en oeuvre de futures
caméras basées sur des détecteurs à cascade quantique : importance de la place des impuretés
ionisées dans la région active et rôle crucial du dessin de la cascade. Le champ magnétique a montré
dans cette deuxième étude son formidable pouvoir d’outil spectroscopique.
RECRUTEMENT ACCES DIRECT
Le département de physique
Le Laboratoire de Physique de l’ENS 