Etude par approches numériques des états excitoniques dans les nanostructures de géométrie cylindrique

Abstract

Dans ce travail, nous avons abordé les effets de confinement quantiques revenant à des choix de formes de potentiels considérés au préalable et répondant aux critères de traitement du Hamiltonien de Fröhlich destiné à l’analyse des couplages électronphonon. Ce couplage encore appelé effet polaronique, a des effets notables sur le spectre excitonique à ses deux niveaux, l’état fondamental et état lié. Une extension de ces étendes a eu lieu vers les effets de la température et de la pression sur les deux niveaux et ce en présence et en l’absence de contribution polaronique. Les quasi-particules étudiées sont des exciton confinés dans les nanostructures de géométrie cylindrique conçues à base de semiconducteurs à caractère polaire. La démarche théorique et analytique jugée judicieuse, s’est inscrite dans un cadre global d’approximations et de procédés. Pour ce qui est des approximations, se sont celles de la masse effective et de la fonction enveloppe qui sont utilisées et pour ce qui est des procédés, c’est la démarche variationnelle accompagnée de la technique de Lee-Low-Pines. A l’issue de ces études, nous avons pu déterminer à chaque fois les niveaux d’énergies associées aux états excitonique dans les nanostructures sous formes de boîtes quantiques à géométries cylindrique. L’apparition de ces niveaux d’énergies sont les résultats d’interaction d’origines colombiennes mettant en jeu la création des porteurs de charges opposés électrons et trous qui interagissent avec les phonons longitudinaux optiques confinés PLO. Les résultats obtenus révèlent l’importance sur les spectres excitoniques des contributions des effets ci-haut indiqués. Ainsi ils ont de nature à apporter un élargissement au champ des divers domaines d’applications technologique déjà prometteur, et contribuer à la compréhension des différents processus physiques concernant le spectre excitonique dans les nanostructures qui reste un domaine en pleine exploration.