Effet de la pression, de la température et de la présence d’impuretés sur les propriétés optoélectroniques des excitons dans les boîtes quantiques de semi-conducteurs

Abstract

Ce travail est une contribution à la compréhension des propriétés optoélectroniques reliées aux transitions excitoniques sous différentes perturbations : champ magnétique, pression, température et présence d’une impureté dans les nanostructures sphériques. Les calculs ont été réalisés dans le cadre de l’approximation de la masse effective et en utilisant la méthode variationnelle. Après avoir présenté un bref rappel sur les complexes excitoniques dans les semi-conducteurs, nous avons déterminé les réponses optiques (les coefficients d’absorption et les indices de réfraction) associés à la transition 1s-1p d’un exciton dans une boite quantique simple sous l’effet de la pression et de la température. Puis nous avons appliqué ce modèle pour calculer les énergies de liaisons et les propriétés optiques non linéaires d’un exciton dans une boite quantique sphé- rique de type cœur/coquille sous l’effet de la pression. Dans la deuxième partie, nous avons traité le cas du complexe (D+, X), à cet effet, nous avons pris le cas du processus de dissociation le plus probable, et nous avons discuté les interactions électron-troudonneur ionisé en calculant les énergies de liaison, les énergies de localisation et le décalage diamagnétique de ce complexe en présence du champ magnétique, sous l’effet du milieu hôte de la boite quantique, aussi le rôle du rapport massique dans la stabilité de (D+, X) a été investigué. Nous avons terminé notre étude par l’investigation des propriétés optiques et magnéto-optiques de (D+, X) en tenant compte de deux différents processus de dissociation. Une comparaison avec l’exciton a permis de bien comprendre le rôle de donneur ionisé dans les réponses optiques.