Abstract FR:

La forte non parabolicite des minibandes dans la direction de croissance d'un superreseau (sr) est a l'origine d'un effet marque de vitesse differentielle negative (vdn) perpendiculaire aux couches au-dela d'un certain champ critique. Cet effet de vdn, predit par l. Esaki et r. Tsu en 1970, est confirme dans ce memoire ou nous etudions experimentalement le transport perpendiculaire dans des superreseaux gaas/alas en fonction du dopage du sr, de la largeur de minibande et de la temperature; les caracteristiques j(v) densite de courant-tension appliquee en regime statique d'echantillons dopes n de structure n#+-n(sr)-n#+ montrent systematiquement de la resistance differentielle negative dans une grande plage de temperature autour de l'ambiante, avec une densite de courant pic pouvant atteindre jusqu'a 150 ka/cm#2 correspondant a une vitesse pic de l'ordre de 10#7 cm/s. Un modele relativement simple, ou le sr est suppose equivalent a un materiau massif anisotrope, permet d'obtenir des simulations en bon accord avec les resultats experimentaux. Cette vdn observee en regime statique, semblable fonctionnellement a celle des diodes gunn gaas, est exploitee en regime hyperfrequence; les spectres hyperfrequences font apparaitre de fortes resonances de conductance negative a des frequences multiples de l'inverse du temps de transit electronique. Pour deux superreseaux a minibande large, les spectres de conductance montrent en particulier clairement le demarrage d'une resonance dont le maximum se situe au-dela de 40 ghz. Nous comparons les caracteristiques attendues des oscillateurs a effet gunn a celles des oscillateurs a superreseau, suggerant des performances superieures de ces derniers dans le domaine de tres hautes frequences