thesis

Caracterisation magneto-optique de la structure electronique de defauts dans la bande interdite de cristaux photorefractifs, semiconducteurs cd 1 xzn xte : v et oxydes sillenites bi 1 2mo 2 0:al (m = ge, si)

Defense date:

Jan. 1, 1999

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Institution:

Paris 6

Disciplines:

Directors:

Abstract EN:

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Abstract FR:

L'effet photorefractif consiste en un changement local de l'indice de refraction sous une illumination non uniforme, dans certains cristaux photoconducteurs et electrooptiques. Notre objectif etait de contribuer a le comprendre d'un point de vue microscopique par l'identification des niveaux presents dans la bande interdite et des mecanismes de transfert de charge associes, et alors d'etablir le lien avec l'approche macroscopique de cet effet. Les methodes de caracterisation que nous avons utilisees sont l'absorption, le dichroisme circulaire magnetique (dcm), et la detection optique de la resonance paramagnetique. A partir de l'examen de plusieurs echantillons cd 1 xzn xte:v, nous avons identifie les ions v 2 + et v 3 + en site cd. Par l'etude des effets d'eclairements secondaires, nous avons observe la photoneutralisation de v 3 + a 1. 55 micron et la photoionisation de v 2 + a 1. 06 micron. Le niveau donneur v 2 + / 3 + a ete localise a 0. 9 ev en dessous de la bande de conduction. Il a ete montre que c'est le principal niveau implique dans l'effet photorefractif. Grace au photo-dcm, nous avons determine pour la premiere fois le rapport des concentrations de v 2 + et v 3 + dans les echantillons. Cette technique originale combinee a la resonance paramagnetique, nous a permis de doser leurs quantites. Dans le cas de bi 1 2mo 2 0:al (m = ge, si), l'illumination dans l'ultraviolet induit une bande d'absorption tres large et complexe vers 1. 5 micron. Son analyse montre des processus du type : al mo 4 0 + e v al mo 4. L'aluminium s'insere en site tetraedrique de m et peut exister sous deux formes : al mo 4 decrit al 3 + et al mo 4 0 decrit al 3 + habille d'un trou plus ou moins delocalise sur les atomes d'oxygene. Dans le domaine visible et proche infrarouge, le dcm est interprete selon un modele d'orbitales moleculaires. Nous suggerons enfin que bi 1 2mo 2 0:al pourrait presenter un gain photorefractif interessant a 1. 55 micron, sous un eclairement secondaire ultraviolet.