Propriétés électroniques, optiques et dynamiques de boites quantiques auto-organisées et couplées sur substrat InP

Cette thèse est consacrée à l’étude des boites quantiques sur substrat InP. Ces boites sont étudiées d’abord d’un point de vue théorique par une méthode de calcul de type k•p à huit bandes. L’influence de la composition de la boite (InAs ou InAsSb) ainsi que celle du substrat ((311)B ou (100)) est analysée en vue d’applications télécoms ou pour la détection de gaz entre 1.5 et 5 μm. L’étude de ces boites quantiques est ensuite réalisée d’un point de vue expérimental. Des techniques de spectroscopie variées (photoluminescence, magnétophotoluminescence, spectroscopie d’absorption) sont utilisées afin de déterminer les constantes fondamentales des boites quantiques. Il est ainsi montré que l’utilisation d’un alliage quaternaire InGaAsP comme matériau de recouvrement des boites est un choix judicieux pour les applications lasers. Dans un tel alliage, de fortes densités surfaciques de boites quantiques engendrent un couplage électronique latéral. Les temps caractéristiques associés à la dynamique des niveaux d’énergie dans les boites quantiques sont mesurés, et les conséquences sur les composants à boites quantiques sont discutées.