Photoluminescence du composé GaSe

Abstract

Dans cette étude, nous présentons les résultats expérimentaux de la photoluminescence du composé GaSe. Ces cristaux sont obtenus par la méthode dite de Bridgman. La présence de raies excitoniques dans les spectres optiques de ce composé soulève un intérêt particulier. Le montage expérimental mis au point permet l'étude de la photoluminescence entre 4,2 K et 300 K. Une source laser continue et une autre pulsée rendent possible l'étude des états stationnaires et dynamiques du système. Les mesures obtenues en fonction de la température et de l'intensité incidente servent de point de départ à l'attribution des transitions optiques. Deux transitions de type donneur -> bande de valence ont été identifiées. On propose également un modèle phénoménologique expliquant l'augmentation de la largeur à mi hauteur de la recombinaison excitonique en fonction de la température. De plus, le laser pulsé permet l'observation d'un comportement anormal du pic d'émission stimulée du GaSe. Dans certaines conditions d'excitation, l'intensité de ce pic est maximale à 70 K. Un phénomène collectif est invoqué pour rendre compte de cette émission stimulée. L'anomalie de son évolution en température suggère que cette émission provient de collisions entre les excitons.