Relaxation et décohérence des polarons dans les boîtes quantiques de semi-conducteurs PDF Download
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Author: Thomas Grange
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 150
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Book Description
Cette thèse présente une étude théorique des interactions électron-phonon dans les boîtes quantiques InAs/GaAs, où le régime de couplage fort entre les porteurs confinés dans les boîtes et les phonons optiques a pour conséquence la formation d'états intriqués appelés polarons. Nous prenons tout d'abord en compte le couplage fort entre excitons et phonons optiques afin de calculer l'absorption interbande sous champ magnétique. Nous calculons ensuite le temps de vie des états polarons, dont l'instabilité est due à leur composante phonon. Nous démontrons la nécessité de prendre en compte de manière détaillée les différents processus anharmoniques, dont l'efficacité dépend fortement de l'énergie du polaron. Ces calculs permettent d'expliquer les variations non monotones du temps de vie mesuré des polarons avec leur énergie. Nous étudions ensuite la dynamique de relaxation dans les boîtes doublement chargées, où l'interaction spin-orbite, associée aux couplages électron-phonon, entraîne des processus de retournement du spin entre états singulets et triplets. Finalement, nous étudions la cohérence optique de la transition intrabande fondamentale, dont l'élargissement avec la température est dû aux transitions réelles et virtuelles vers le deuxième état excité.
Author: Thomas Grange
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 150
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Book Description
Cette thèse présente une étude théorique des interactions électron-phonon dans les boîtes quantiques InAs/GaAs, où le régime de couplage fort entre les porteurs confinés dans les boîtes et les phonons optiques a pour conséquence la formation d'états intriqués appelés polarons. Nous prenons tout d'abord en compte le couplage fort entre excitons et phonons optiques afin de calculer l'absorption interbande sous champ magnétique. Nous calculons ensuite le temps de vie des états polarons, dont l'instabilité est due à leur composante phonon. Nous démontrons la nécessité de prendre en compte de manière détaillée les différents processus anharmoniques, dont l'efficacité dépend fortement de l'énergie du polaron. Ces calculs permettent d'expliquer les variations non monotones du temps de vie mesuré des polarons avec leur énergie. Nous étudions ensuite la dynamique de relaxation dans les boîtes doublement chargées, où l'interaction spin-orbite, associée aux couplages électron-phonon, entraîne des processus de retournement du spin entre états singulets et triplets. Finalement, nous étudions la cohérence optique de la transition intrabande fondamentale, dont l'élargissement avec la température est dû aux transitions réelles et virtuelles vers le deuxième état excité.
Author: Frank Jahnke
Publisher: Elsevier
ISBN: 0857096397
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 607
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Book Description
An understanding of the interaction between light and matter on a quantum level is of fundamental interest and has many applications in optical technologies. The quantum nature of the interaction has recently attracted great attention for applications of semiconductor nanostructures in quantum information processing. Quantum optics with semiconductor nanostructures is a key guide to the theory, experimental realisation, and future potential of semiconductor nanostructures in the exploration of quantum optics.Part one provides a comprehensive overview of single quantum dot systems, beginning with a look at resonance fluorescence emission. Quantum optics with single quantum dots in photonic crystal and micro cavities are explored in detail, before part two goes on to review nanolasers with quantum dot emitters. Light-matter interaction in semiconductor nanostructures, including photon statistics and photoluminescence, is the focus of part three, whilst part four explores all-solid-state quantum optics, crystal nanobeam cavities and quantum-dot microcavity systems. Finally, part five investigates ultrafast phenomena, including femtosecond quantum optics and coherent optoelectronics with quantum dots.With its distinguished editor and international team of expert contributors, Quantum optics with semiconductor nanostructures is an essential guide for all those involved with the research, development, manufacture and use of semiconductors nanodevices, lasers and optical components, as well as scientists, researchers and students. - A key guide to the theory, experimental realisation, and future potential of semiconductor nanostructures in the exploration of quantum optics - Chapters provide a comprehensive overview of single quantum dot systems, nanolasers with quantum dot emitters, and light-matter interaction in semiconductor nanostructures - Explores all-solid-state quantum optics, crystal nanobeam cavities and quantum-dot microcavity systems, and investigates ultrafast phenomena
Author: MOHAMED. EL MOSTAPHA EL HAOUARI (FEDDI.)
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131574047
Category :
Languages : fr
Pages : 112
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Book Description
Ce travail porte sur l'étude des effets des phonons sur l'énergie de liaison d'une impureté de type donneur dans une nanostructure de semi-conducteur polaire, en présence de champs électrique et magnétique. Au terme de ce travail de recherche rigoureux, et minutieux, avec un choix des approches permettant une meilleure modélisation, des effets polaroniques. Ainsi, les approches de Frohlich et de Landau-Pekar, mieux adaptées à l'étude des effets de phonons. L'étude est effectuée dans le cadre de la masse effective, et le confinement quantique est décrit avec un modèle réaliste correspondant à un puits fini. L'énergie totale du polaron lié est obtenue numériquement, moyennement la méthode variationnelle. Mes résultats montrent que les effets polaroniques entraînent la diminution de l'énergie de liaison.L'étude de l'influence d'un champ électrique sur le polaron lié dans une nanosphère, montre que la polarisabilité du système est largement modifiée par le couplage, porteurs de charge- phonons. Dans le cas de l'effet d'un champ magnétique, on a montré que le coefficient diamagnétique est sous-estimé en négligeant les effets de phonons et dépend de la barrière de confinement.
Author: SOPHIE.. HAMEAU
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 166
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Book Description
CETTE THESE CONSTITUE UNE ETUDE, PAR MAGNETOSPECTROSCOPIE AUX ONDES MILLIMETRIQUES, SUBMILLIMETRIQUES ET DANS L'INFRAROUGE LOINTAIN, DE LA STRUCTURE ELECTRONIQUE DES SYSTEMES CONFINES DE SEMI-CONDUCTEURS TELS QUE LES FILS (SYSTEMES 1D) OU LES BOITES QUANTIQUES (SYSTEMES 0D). UNE FACON DE REALISER DES STRUCTURES DE DIMENSIONS SUBMICRONIQUES ET NANOMETRIQUES EST DE MODULER LATERALEMENT LA DENSITE ELECTRONIQUE D'UN GAZ BIDIMENSIONNEL D'ELECTRONS (GE2D) CONTENU DANS UNE HETEROSTRUCTURE A DOPAGE SELECTIF. CETTE MODULATION EST OBTENUE PAR LITHOGRAPHIE ELECTRONIQUE SUIVIE D'UNE GRAVURE IONIQUE. NOUS AVONS ETUDIE, D'UNE PART, LE CONFINEMENT ET LA POPULATION ELECTRONIQUE DANS DES FILS GRAVES GAAS/A1GAAS. D'AUTRE PART, NOUS AVONS ETUDIE L'INFLUENCE DE LA PROFONDEUR DE GRAVURE SUR LA DENSITE D'UN GE2D CONTENU DANS UNE HETEROSTRUCTURE SI/SIGE. CETTE ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE A MONTRE QU'IL ETAIT POSSIBLE, SELON LA PROFONDEUR DE BARRIERE DOPEE GRAVEE, DE REALISER TOUTES LES ETAPES DE MODULATION DU GAZ BIDIMENSIONNEL, A SAVOIR UN GAZ BIDIMENSIONNEL FAIBLEMENT MODULE, PUIS UN RESEAU D'ANTIPLOTS (GE2D COMPORTANT UN RESEAU PERIODIQUE DE ZONES VIDES D'ELECTRONS) ET ENFIN UN RESEAU DE BOITES PARFAITEMENT ISOLEES LES UNES DES AUTRES DONT LA TAILLE EFFECTIVE DIMINUE FORTEMENT AVEC LA GRAVURE. UNE AUTRE MANIERE D'OBTENIR DES SYSTEMES CONFINES D'ELECTRONS EST LA CROISSANCE AUTO-ORGANISEE UTILISANT LE GRAND DESACCORD DE MAILLE ENTRE DEUX MATERIAUX. NOUS AVONS ETUDIE LE COUPLAGE ENTRE LES ELECTRONS ET LES PHONONS OPTIQUES DANS DES BOITES QUANTIQUES INAS, NE CONTENANT QU'UN SEUL ELECTRON, OBTENUES SUR UN SUBSTRAT GAAS. DANS LES SEMI-CONDUCTEURS MASSIFS, LES GAZ BIDIMENSIONNELS OU LES FILS QUANTIQUES, LES PHONONS OPTIQUES JOUENT UN ROLE FONDAMENTAL. EN EFFET, L'EMISSION DE PHONONS OPTIQUES EST LE MECANISME DE LOIN LE PLUS EFFICACE POUR LA RELAXATION DES ELECTRONS PLACES DANS DES NIVEAUX EXCITES. NOUS AVONS MONTRE L'EXISTENCE D'UN COUPLAGE FORT ENTRE LES ELECTRONS ET LES PHONONS AU SEIN DES BOITES QUANTIQUES CONDUISANT A LA FORMATION D'ETATS HYBRIDES ELECTRON-PHONON(S) : DES POLARONS A LONGUE VIE. LA RELAXATION DES PORTEURS PAR EMISSION DE PHONONS OPTIQUES EST ALORS IMPOSSIBLE DANS LES BOITES QUANTIQUES. CES POLARONS CONSTITUENT UN ASPECT NOUVEAU DE L'INTERACTION ELECTRON-PHONON DANS LES SEMI-CONDUCTEURS QUI POURRAIT AVOIR DES IMPLICATIONS IMPORTANTES SUR LA RELAXATION DES PORTEURS DANS LES NANOSTRUCTURES.
Author: Ivan Favero
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 210
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Book Description
Author: Fausto Rossi
Publisher: World Scientific
ISBN: 1860946089
Category : Science
Languages : en
Pages : 332
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Book Description
This book discusses the basic physics of semiconductor macroatoms at the nanoscale as well as their potential application as building blocks for the realization of new-generation quantum devices.It provides a review on state-of-the art fabrication and characterization of semiconductor quantum dots aimed at implementing single-electron/exciton devices for quantum information processing and communication. After an introductory chapter on the fundamentals of quantum dots, a number of more specialized review articles presents a comprehensive picture of this rapidly developing field, specifically including strongly multidisciplinary topics such as state-of-the-art nanofabrication and optical characterization, fully microscopic theoretical modeling of nontrivial many-body processes, as well as design and optimization of novel quantum-device architectures.Sample Chapter(s)
Author: Christophe Jean Delerue
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3662089033
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 313
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Book Description
Provides the theoretical background needed by physicists, engineers and students to simulate nano-devices, semiconductor quantum dots and molecular devices. It presents in a unified way the theoretical concepts, the more recent semi-empirical and ab initio methods, and their application to experiments. The topics include quantum confinement, dielectric and optical properties, non-radiative processes, defects and impurities, and quantum transport. This guidebook not only provides newcomers with an accessible overview (requiring only basic knowledge of quantum mechanics and solid-state physics) but also provides active researchers with practical simulation tools.
Author: S. V. Gaponenko
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 0521582415
Category : Science
Languages : en
Pages : 263
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Book Description
Examines the optical properties of low-dimensional semiconductor structures, a hot research area - for graduate students and researchers.
Author: Philippe Knauth
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 030647722X
Category : Science
Languages : en
Pages : 186
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Book Description
Nanostructured Materials: Selected Synthesis Methods, Properties and Applications presents several important recent advances in synthesis methods for nanostructured materials and processing of nano-objects into macroscopic samples, such as nanocrystalline ceramics. This book will not cover the whole spectrum of possible synthesis techniques, which would be limitless, but it presents especially interesting highlights in the domains of research of the editors. Subjects that are covered include the following: *"chimie douce" approaches for preparation of a large variety of nanostructured materials, including metals, alloys, semiconductors and oxides; *hydrothermal synthesis with water as solvent and reaction medium can be specifically adapted to nanostructured materials; *"electrospraying" as a powerful new route for the preparation of nanoparticles, especially of oxides for electroceramics; *nanoparticles processed into nanostructured ceramics, by using dynamic compaction techniques; *applications of nanostructured materials. This book complements the previous volume in this series (P. Knauth, J. Schoonman, eds., Nanocrystalline Metals and Oxides: Selected Properties and Applications, Kluwer, Boston, 2002).
Author: Lorenzo Pavesi
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 9781402011948
Category : Science
Languages : en
Pages : 502
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Book Description
Silicon, the leading material in microelectronics during the last four decades, also promises to be the key material in the future. Despite many claims that silicon technology has reached fundamental limits, the performance of silicon microelectronics continues to improve steadily. The same holds for almost all the applications for which Si was considered to be unsuitable. The main exception to this positive trend is the silicon laser, which has not been demonstrated to date. The main reason for this comes from a fundamental limitation related to the indirect nature of the Si band-gap. In the recent past, many different approaches have been taken to achieve this goal: dislocated silicon, extremely pure silicon, silicon nanocrystals, porous silicon, Er doped Si-Ge, SiGe alloys and multiquantum wells, SiGe quantum dots, SiGe quantum cascade structures, shallow impurity centers in silicon and Er doped silicon. All of these are abundantly illustrated in the present book.
