Ce mémoire porte sur les mécanismes de relaxation et de fuite des excitons dans des systèmes de boîtes quantiques(BQs) d’InAs/InP. Les systèmes sont composés d’un sub- strat volumique d’InP, appelé matrice (M), d’un puits quantique d’InAs, nommé couche de mouillage (CM), et des familles de BQs d’InAs. La distinction entre les familles est faite par le nombre de monocouche d’épaisseur des boîtes qui sont beaucoup plus larges que hautes.
Une revue de littérature retrace les principaux mécanismes de relaxation et de fuite des excitons dans les systèmes. Ensuite, différents modèles portant sur la fuite thermique des excitons des BQs sont comparés. Les types de caractérisations déjà produites et les spécifications des croissances des échantillons sont présentés. L’approche adoptée pour ce mémoire a été de caractériser temporellement la dynamique des BQs avec des mesures d’absorbtion transitoire et de photoluminescence résolue en temps (PLRT) par addition de fréquences.
L’expérience d’absorption transitoire n’a pas fait ressortir de résultats très probants, mais elle est expliquée en détails.
Les mesures de PLRT ont permis de suivre en température le temps de vie effectif des excitons dans des familles de BQs. Ensuite, avec un modèle de bilan détaillé, qui a été bien explicité, il a été possible d’identifier le rôle de la M et de la CM dans la relaxation et la fuite des excitons dans les BQs. Les ajustements montrent plus précisément que la fuite de porteurs dans les BQs se fait sous la forme de paires d’électrons-trous corrélées. / This thesis focuses on the mechanisms of relaxation and leakage of excitons in systems
of quantum dots (QDs) InAs / InP. The systems are composed of a substrate of InP
volume, called matrix (M), of a quantum well of InAs, named wetting layer (CM), and
of QD families of InAs. The distinction between the families can be explained by the
number of monolayer-thick boxes that are wider than high.
A literature review highlights the main relaxation mechanisms and leakage of excitons
in systems. Then, different models on the thermal leakage of the QD excitons
are compared.Then, a presentation of the different types of characterizations already and
of the specifications on the samples growths. The approach used for this thesis is to
temporarily characterize the dynamic of the QDs with transient absorption and upconversion.
The transient absorption experiment’s results are not very convincing, but are minutely
explained.
PLRT measures were used to follow in temperature the excitons effective lifetime in
the QDs families. Then, with a detailed balance model, which has been well explained,
it was possible to identify the role of theMand CM in relaxation and leakage of excitons
in QDs. As shown by the adjustement, the escape of carriers in the QDs is made in a
correlated electron-hole pairs form.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:umontreal.ca/oai:papyrus.bib.umontreal.ca:1866/8602 |
| Date | 04 1900 |
| Creators | Favron, Alexandre |
| Contributors | Leonelli, Richard |
| Source Sets | Université de Montréal |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | Thèse ou Mémoire numérique / Electronic Thesis or Dissertation |
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