Ce travail de thèse porte sur la croissance et sur la caractérisation optique de nanostructures à base d’antimoine sur substrats InP, en vue d’applications dans le domaine des télécommunications optiques.
La transition inter-sous-bande est un processus ultrarapide qui permet la modulation de la lumière dans les réseaux de télécommunication optique. Durant cette thèse, une absorption inter-sous-bande dans le proche-infrarouge provenant de puits quantiques GaInAs/AlAsSb a été observée pour la première fois au laboratoire. Les analyses par microscopie électronique à transmission et à effet tunnel sur la face clivée montrent cependant de nombreux déviations à l’idéalité de nos structures : Mélange à l’échelle atomique aux interfaces entre GaInAs et AlAsSb, Inhomogénéité de l’alliage GaInAs, Incorporation non-intentionnelle d’antimoine dans le GaInAs.
Les puits quantiques InAs/AlAsSb sont potentiellement des objets de choix pour la réalisation de composants intersous- bande travaillant à 1,55 μm. Des puits quantiques InAs/AlAsSb contraints, exempts de défauts ont été obtenus par croissance assistée par effet surfactant de Sb. En symétrisant la contrainte induite par le dépôt d’InAs par l’insertion de couches nanométriques de AlAs dans les barrières, des multi-puits InAs/AlAsSb sans contrainte macroscopique ont été réalisés.
L’effet de l’antimoine en surface sur la croissance de structure InAs/GaAsSb a également été étudié. En présence d’antimoine sur substrats InP d’orientation (001), le dépôt d’InAs conduit à la formation de puits quantiques. Par contre sur ceux orientés suivant (113)B des boites quantiques sont formées suivant le mode de croissance Volmer-Weber. Ces résultats sont discutés en termes d’effets cinétiques ou énergétiques de l’antimoine en surface. La modification de l’anisotropie de l’énergie de surface induite par l’antimoine permet d’interpréter nos résultats sur substrats (100) et (113)B.
Composition du jury
Éric TOURNIÉ | Professeur, IES, Université de Montpellier 2 | Rapporteur |
Régis ANDRÉ | Directeur de recherche, Institut Néel Grenoble | Rapporteur |
Paul KOENRAAD | Professor, Technische Universiteit Endhoven | Examinateur |
François JULIEN | Directeur de recherche, IEF, Université de Paris Sud | Examinateur |
Anne PONCHET | Directeur de recherche, CEMES</acronym | Examinateur |
Nicolas BERTRU | Professeur, FOTON, INSA de Rennes | Directeur de thèse |
Hervé FOLLIOT | Professeur, FOTON, INSA de Rennes | Co-directeur de thèse |
Mathieu PERRIN | Professeur, FOTON, INSA de Rennes | Co-directeur de thèse |
Le manuscrit est disponible sur TEL : tel-01083881