Étude magnéto-optique de GaInAs/InP dans l'infra-rouge lointain

Abstract

Ce travail constitue une étude magnéto-optique de Ga0,47In0,53As dans l'infra-rouge lointain. Nous nous sommes attachés à décrire la bande de conduction non parabolique de ce semiconducteur, en testant plus particulièrement la validité du modèle de Kane dans ce matériau. Nous avons réalisé des observations de résonance cyclotron et effectué une analyse quantitative du comportement de la masse effective en fonction de l'énergie déduit de ces mesures. Cette analyse démontre qu'il est essentiel de prendre en compte, lors des mesures sous champ magnétique, la contribution de l'effet magnéto-polaron à l'accroissement de la masse effective qui vient s'ajouter à l'augmentation de celle-ci causée par le couplage k.→p→ et donnée par le modèle de Kane. Nos expériences nous ont également permis d'observer des transitions entre certains niveaux hydrogénoïdes sous champ magnétique élevé dans ce matériau ternaire. Le dispositif expérimental mis au point réunit les conditions nécessaires à ces observations que sont les inductions magnétiques élevées (0 à 16 T), les très basses températures (Jusqu'à 2 K) et la production d'un rayonnement infra-rouge lointain par un laser submillimétrique. Les observations ont été effectuées par les techniques de photoconductivité et de transmission. L'application d'une pression hydrostatique (0 à 12 Kbar, à 300 K) sur l'échantillon fait varier certains paramètres et nous a permis de vérifier les modèles théoriques dans un plus large domaine de conditions expérimentales.