thesis

Spectroscopies optiques d'excitation de microstructures III-V contraintes

Defense date:

Jan. 1, 1993

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Institution:

Lyon, INSA

Disciplines:

Electrical engineering

Authors:

Directors:

Abstract EN:

In(Ga)As/InAlAs on InP and InGaAs/(Al)GaAs on GaAs systems have been studied by optical excitation spectroscopies. These techniques are photoluminescence excitation (PLE), photoconductivity (PC) and modulation spectroscopies : phtoreflectance (PR) , phototransmittance (PT) and electroreflectance (ER). These several techniques have been employed in a complementary fashion to access, in association with theoretical calculations to optical properties of these materials. The key point of this work is the use of strained quantum wells as study structures. InGaAs/InAlAs quantum wells allows us a precise determination of the conduction band offset. This parameter has been determined at 5K and 300K for the lattice-matched composition and a lattice- mismatched one (In0;6Ca0,4As). Next, we have estimated the influence of growth interruption of the interface quality, studied the evolution of the broadening parameters of photoreflectance with quantum number observed the effect of doping and temperature on the optical response and, finally, we have taken in evidence and modelized surface quantum wells. Such a study has been done with InGaAs GaAs system ,where we introduce Indium segregation to explain our results. Another aspect of these experimental possibilities is illustrated through InAlAs/InP characterization with PR results about crystalline quality of InAlAs layers for different growth temperatures and with stud of InAlAs/InP and InP/InAlAs interface recombinations.

Abstract FR:

Les systèmes In(Ga)As/InAlAs sur InP et InGaAs/(Al)GaAs sur GaAs ont été étudiés par sectroscopie optiques d'excitation. Les thecniques mises en œuvre sont l'excitation de la photoluminescence (EPL), la photoconductivité (PC) et la spectroscopie de modulation: photoréflectivité (PR), phototransmitivité (PT) et électroréflectivité (ER). Nous avons mis au pqint un programme d'ajustement théorique des spectres de photoréflectivité, permettant d'en extraire toutes les informations avec précision. Ces outils sont complémentaires les uns des autres et ont permis d'accéder aux propriétés optiques de ces matériaux. Le oint f de ces matériaux. Le point fort de ce travail est l'utilisation des puits quantiques contraints comme structure d'étude. Des puits quantiques dans le système InGaAs/InAlAs ont permis de déterminer la discontinuité de bande (à 5k et à 300k) pour des compositions en accord et en désaccord de maille sur InP, d'évaluer l'influence du lissa e des interfaces sur la qualité des structures, d'étudier l'évolution du paramètre d'élargissement de la PR avec le nombre quantique des transitions d'observer l'effet du dopage et de la température sur la réponse optique, et enfin, de mettre en évidence des puits de surface et de les modéliser. Une étude du même type a été menée dans le système InGaAs GaAs , où une ségrégation de l'indium a été introduite pour expliquer nos résultats. Une meilleure connaissance de la croissance des couches d'InAlAs sur !nP a été atteinte avec l'évaluation par photoréflectivité de la meilleure température de croissance et par l'étude des recombinaisons d'interface InAlAs/InP et InP/InAlAs.