Les excitons dans les nanostructures à semiconducteurs

Les nanostructures à semiconducteurs permettent de confiner les porteurs de charges suivant une, deux ou trois directions de l’espace. Ils constituent ainsi des structures en puits, en fil ou en boite quantique. Le confinement donne à ces porteurs des structures de sous-bandes d’énergie. L'exposition d’un semiconducteur à une irradiation lumineuse peut générer une paire électron-trou liés par interaction coulombienne appelée exciton. Le confinement permet une meilleure stabilité des excitons, une augmentation de la probabilité de transitions radiatives et une réduction de courant seuil des lasers à semiconducteurs.Ce livre présente un formalisme, qui comporte une phase analytique importante, pour l'étude des propriétés des excitons dans les fils et les boites quantiques. Le cas des puits quantiques peut être déduit de manière aisée. Ce formalisme est d’une grande utilité pour les jeunes chercheurs dans le domaine. Après une introduction sur les nanostructures à semiconducteurs et leurs applications, nous présentons le formalisme théorique et nous l’appliquons aux cas de fil et de boite quantiques. Enfin, nous traitons les effets des champs électrique et magnétique sur un exciton.