[PDF] Contrôle optique de lexciton dans des boîtes quantiques individuelles

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TTHHÈÈSSEE

En vue de l'obtention du

D

élivré par

D iscipline ou spécialité : JURY

Ecole doctorale :

Unité de recherche :

D irecteur(s) de Thèse :

Présentée et soutenue par

Le

Titre :

Bande de

Structure Blende de zinc

Bande de

conduction(!6) EG (!6) Ec,0

Bande de

valence (!8) (!7) " SO SA (!7)+ (!8) E v,0 valence

Vecteur d"onde

Sans interaction spin-orbite Avec interaction spin-orbite ~k=~0???? ??????? ???? ??? ???? ?jS;"i?jS;#i?? ?? ????? ~k=~0???? ??????? ???? ?? ???? ?jX;"i?jX;#i?jY;"i?jY;#i? H oªn;~k(~r) =µ¡~2

2m0¢

n;~k(~r) =En;~kªn;~k(~r) n;~k(~r) =1 p V un;~kei~k?~r (Ho+Wso)?

H??????? ?

H=Ho+Wso=Ho+~

4m20c2K:^¾

r @V @r

¢SO? ????? ? ??????

SO=i3~

4m20c2hXjKzjYi

~k?~0?? ???? ????

¢SO?

un? ?????? ??? ????? ?? ???? ?jS;¾i;jX;¾i jY;¾i jZ;¾i? ???¾="ou#?? jJ2;Jzi?? ??? ????? u

1=jS;"i¯¯1

2 ;1 2 u

2=jS;#i¯¯1

2 ;¡1 2

Econd=EHH+EG

u 5=1 p 2 j(X+iY);"i¯¯3 2 ;3 2 u 6=1 p 2 j(X¡iY);#i¯¯3 2 ;¡3 2 EHH u 3=1 p 6 j(X+iY);#i ¡q 2 3 jZ;"i¯¯3 2 ;1 2 u

4=¡1

p 6 j(X¡iY);"i ¡q 2 3 jZ;#i¯¯3 2 ;¡1 2

ELH=EHH

u 7=1 p 3 j(X+iY);#i+1 p 3 jZ;"i¯¯1 2 ;1 2 u

8=¡1

p 3 j(X¡iY);"i+1 p 3 jZ;#i¯¯1 2 ;¡1 2

ESO=EHH¡¢SO

~k:~p

¡~2

2m0¢

?+~~k:~p m

0+~2k2

2m0+V(?)!

u n;k(?) =En;~kun;k(?) m ~k??????? ?? ?????? ?? ????? ???? E n;~k=En;0+~2k2

2m0+~2X

n

06=nhn;0j~k?~p

m

0jn0;0ihn0;0j~k?~p

m

0jn;0i

E n;0¡En0;0 H

L=¡~2

2m0·

(°1+5 2 °2)r2¡2°2(r:J)2+ 2(°3¡°2)(r2xJ2x+p:c:)¸

E=Ev;0+~2

2m0h (1¡°1)k2§q

4°22k4+ 12(°23¡°22)=(k2xk2y+k2yk2z+k2zk2x)i

m 0 m hh=°1¡2°2m 0 m lh=°1+ 2°2

R=mc~re+mh~rh

M ; M=mc+mh; et ~½=~rc¡~rh;1 =1 m c+1 m h ?? ????:~P=~pc+~ph; et ~p=¹_~½ ex(~R;~½) =1 C 1 C env(~½) =1 p ¼a

3Be¡j~½j

a

B??????

a

B=a0²rm

0 a

B???? ??????? ??? ? ????GaAs?

~K??? ?????? ??? ? E

3Dex(~K;n) =EG¡Ebex;n+~~K2

2M??????

E n

2= 13:6eV¹

m 01 2r1 n

2;??????

Vhetero(~r)??? ???

Hªn;~k=µ¡~2

2m0¢

n;~k(~r) =En;~kªn;~k(~r) n(~r) =Fn;k(~r)un;0(~r)

HFn;k(~r) =µ

¡r~2

F n;k(~r) = (En;k¡En;0)Fn;k(~r) m jzj< L=2?? ????? ??? ???? ?? ?????? ??? ???? ?????? ?jzj> L=2?? F n(?) =Á(z)ei(kxx+kyy)

Pour z <¡L=2 :Á(z) =Ae¯z

Pour¡L=2< z < L=2 :Á(z) =Bcos(®z)ou Á(z) =Csin(®z)

Pour z > L=2 :Á(z) =Ae¡¯z

®=r

2mA

2(En¡En;0)¡(k2x+k2y)

¯=r

2mB

2(V0¡En+En;0)¡(k2x+k2y)

E n(kx;ky) =~2

2mA·

³n¼

L

2+k2x+k2y¸

n= 1;2;3::: H lut=¡~2

2m0·µ

1+5 2

¡2°2J2z¸µ@

@z 2 +V0(z) j?3 2 ? ?? ???? ??? ????? ?????? ?j?1 2 ~k?~0?

2Denv(~½k) =s

1 ¼a

22Dexp(¡¯¯~½k¯¯

a

2D);??????

ex(~R;~½) =1 C u E b=¡R3Dex (n¡1 2 )2????n= 1;2;3;:::?????? R a2D? ????? ?? ?????? ?? ????? ???1 2

InAs=GaAs??? ?? ????? ?????

GaAs??? ?????? ?? ???? ?? ?????? ??? ????? ?? ??

Ác;0(re)??????? ?Fc(re)uc;0(r)¾c(¾)

c;v(re;rh) =1 p 2 Z Z Z d

3red3rhjÁc;0(re)j2e2

jre¡rhjjÁv;0(rh)j2?????? Z Z Z d jre¡rhjÁv;0(re)Ác;0(rh)?????? H exce;h= 2¢0^Jz^sz+±1(^Jx^sx¡^Jy^sy) +±2(^Jx^sx+^Jy^sy)?????? fj+1i;j¡1i;j+2i;j¡2ig? H exc=1 2 0 B

BBB@¢

0±10 0

1¢00 0

0 0¡¢0±2

1 1¡±2¡¢01

C CCCA H

D2d? ??? ?????j+1i??j¡1i

???? ????? ??????? ??Hexc?

C2v?? ????? ???? ???

jXi=j+1i+j¡1i p 2 etjYi=j+1i ¡ j¡1i i p 2 D 2dC2v 1 2

¢0j¡1i1

2

¢0+1

2

±11

p 2 (j+1i+j¡1i) 1 2

¢0j+1i1

2

¢0¡1

2

±11

p 2 (j+1i ¡ j¡1i) 1 2

¢0+1

2

±21

p 2 (j+2i+j¡2i)¡1 2

¢0+1

2

±21

p 2 (j+2i+j¡2i) 1 2

¢0¡1

2

±21

i p 2 (j+2i ¡ j¡2i)¡1 2

¢0¡1

2

±21

i p 2 (j+2i ¡ j¡2i) C 2v?

1?? ?????

??????? ?? ?? ? ???¹?? ???? ??? ???? ?? ?????? ??±1???? ???? ??? ?????? ????? ????? j2X0i=1 p 2 (jXijXi+jYijYi)??????

1d =34 µeV02X

800
ups/sec) X0 Y XΨ

4002X0

ensité (co

X0-2X0=3.2 meV

X Y d1 Int eX XΨ

1,337 1,338 1,339 1,340 1,3410

0

Energie (eV)

pp p p 1dD Det p X

¯¯¯¯X+;§1

2 =1 p 2

¯¯¯¯3

2 ;¡3 2

¡¯¯¯¯¡3

2 ;3 2

¯¯¯¯§1

2

¯¯¯¯X¡;§3

2 =1 p 2

¯¯¯¯1

2 ;¡1 2

¡¯¯¯¯¡1

2 ;1 2

¯¯¯¯§3

2 P i!f=2¼

E(r;t) =

E 0 2

¯hfjHopjii¯¯2=¡eE0

2m0!0¢

2¯¯hfj~e:~pjii¯¯2;??????

n;~k(~r) =Cei~k:~run;~k(~r)?????? ¯D

2m0!0¢

2¯¯D

u E n ++n¡???? E

Eexc???? ??????? ?? ????? ??? ?EG·

E s jXi=j+1i+j¡1i p 2 etjYi=j+1i ¡ j¡1i i p 2 jXi ???? ?? ??? ??? ??????X+??X¡? ~k? ~k6=~0? 1 s(Ek)»=¡¢SO Equotesdbs_dbs32.pdfusesText_38

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