Abstract FR:

Nous etudions experimentalement les effets de modification de taux d'emission spontanee de lumiere induits par une microcavite sur des emetteurs semi-conducteurs. Ce travail de these a pour but de demontrer un effet d'exaltation du taux d'emission spontanee, aussi appele effet purcell, dans des systemes semi-conducteurs. Pour cela, il faut savoir realiser des microcavites de faible volume et de haute qualite optique. Le choix de l'emetteur est aussi crucial et nous montrons que les boites quantiques inas obtenues par croissance auto-organisee sur gaas sont particulierement bien adaptees pour demontrer l'effet purcell. Nous etudions en premier lieu des micropiliers obtenus par gravure de microcavites planaires a miroirs de bragg gaas-alas. L'etude en photoluminescence de tels micropiliers contenant des boites quantiques permet de caracteriser les modes optiques confines de ces structures. En outre, la realisation de micropiliers a section elliptique permet de lever la degenerescence de polarisation du mode fondamental et donc de fabriquer une microcavite reellement monomode. Un procede de fabrication optimise permet d'obtenir des micropiliers de faible diametre et de haute qualite optique, susceptibles de donner lieu a un effet purcell important. Une caracterisation resolue en temps montre effectivement que le temps de vie radiatif des boites quantiques en resonance avec un mode confine est jusqu'a 5 fois plus court que celui de boites quantiques hors-resonance. Nous etudions egalement des microdisques en gaas. Un procede de fabrication original permet d'obtenir des facteurs de qualite jusqu'a 12000. Une caracterisation optique resolue en temps, et egalement en continu, permet de demontrer un effet global de reduction du temps de vie des boites quantiques en resonance jusqu'a un facteur 20. Ces resultats innovants permettent d'envisager plusieurs applications originales, comme par exemple la realisation de sources a photons uniques pour la cryptographie quantique.