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Materiaux A Bandes Photoniques Interdites Pour Loptique Et Les Terahertz Realisation A Base De Silicium Etude Et Caracterisation
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Book Synopsis MATERIAUX A BANDES PHOTONIQUES INTERDITES POUR L'OPTIQUE ET LES TERAHERTZ. REALISATION A BASE DE SILICIUM, ETUDE ET CARACTERISATION by : SEBASTIAN.. ROWSON
Download or read book MATERIAUX A BANDES PHOTONIQUES INTERDITES POUR L'OPTIQUE ET LES TERAHERTZ. REALISATION A BASE DE SILICIUM, ETUDE ET CARACTERISATION written by SEBASTIAN.. ROWSON and published by . This book was released on 2000 with total page 162 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: UN MATERIAU A BANDE INTERDITE PHOTONIQUE OU CRISTAL PHOTONIQUE EST UNE STRUCTURE OU LA PERIODICITE SPATIALE DE LA CONSTANTE DIELECTRIQUE ENGENDRE DES PLAGES DE FREQUENCES PERMISES OU INTERDITES POUR LA PROPAGATION D'ONDES ELECTROMAGNETIQUES. TOUS LES DOMAINES DE LONGUEUR D'ONDE SONT CONCERNES, DU VISIBLE JUSQU'AUX ONDES CENTIMETRIQUES, AVEC UN EVENTAIL D'APPLICATIONS POTENTIELLES TOUT AUSSI VARIE. AU COURS DE CETTE THESE, DIFFERENTES TECHNIQUES D'ELABORATION SUR SILICIUM ONT ETE MISES AU POINT QUI PERMETTENT DESORMAIS DE REALISER DES STRUCTURES PERIODIQUES A DEUX OU TROIS DIMENSIONS AVEC UNE GRANDE SOUPLESSE QUANT A LA TAILLE ET A LA PERIODICITE DES MOTIFS. LES RESULTATS PRESENTES, NUMERIQUES ET EXPERIMENTAUX, COUVRENT AINSI PRES DE TROIS DECADES EN LONGUEUR D'ONDE EN ALLANT DU PROCHE INFRAROUGE AUX ONDES MILLIMETRIQUES. LES CRISTAUX BIDIMENSIONNELS SONT OBTENUS PAR PHOTO-ELECTROCHIMIE DU SILICIUM. CETTE TECHNIQUE DU SILICIUM MACROPOREUX DONNE DES GRAVURES PROFONDES AVEC DES FACTEURS D'ASPECTS SUPERIEURS A LA CENTAINE ET PEUT ETRE APPLIQUEE DEPUIS LE MOYEN INFRAROUGE JUSQU'AU PROCHE INFRAROUGE. CETTE TECHNIQUE A PERMIS DE DEMONTRER UNE BANDE INTERDITE PHOTONIQUE COMPLETE AUX LONGUEURS D'ONDE DES TELECOMMUNICATIONS (1,5 MICRONS). AU COURS DE CE TRAVAIL, DES CRITERES DE CHOIX POUR LES APPLICATIONS FUTURES DES CRISTAUX PHOTONIQUES BIDIMENSIONNELS ONT ETE APPORTES, NOTAMMENT PAR LA COMPARAISON DES DEUX RESEAUX, TRIANGULAIRE ET HEXAGONAL. CES CRITERES DE CHOIX SONT GENERAUX ET NE SE LIMITENT PAS AU SILICIUM MACROPOREUX. UNE TECHNIQUE DE FABRICATION PAR USINAGE MECANIQUE EST DEMONTREE POUR OBTENIR DES CRISTAUX TRIDIMENSIONNELS POUR LES ONDES MILLIMETRIQUE. CETTE TECHNIQUE A PERMIS D'ETUDIER L'INFLUENCE DES DEFAUTS INTERSTITIELS VOLONTAIREMENT INTRODUITS DANS LES STRUCTURES ET DE DEMONTRER LA POSSIBILITE DE CONTROLER DE L'EXTERIEUR LES NIVEAUX DE TRANSMISSION DE MODES DE DEFAUT.
Book Synopsis Molecular Beam Epitaxy by : John Wilfred Orton
Download or read book Molecular Beam Epitaxy written by John Wilfred Orton and published by . This book was released on 2015 with total page 529 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The book is a history of Molecular Beam Epitaxy (MBE) as applied to the growth of semiconductor thin films (note that it does not cover the subject of metal thin films). It begins by examining the origins of MBE, first of all looking at the nature of molecular beams and considering their application to fundamental physics, to the development of nuclear magnetic resonance and to the invention of the microwave MASER. It shows how molecular beams of silane (SiH4) were used to study the nucleation of silicon films on a silicon substrate and how such studies were extended to compound semiconductors such as GaAs. From such surface studies in ultra-high vacuum the technique developed into a method of growing high quality single crystal films of a wide range of semiconductors. Comparing this with earlier evaporation methods of deposition and with other epitaxial deposition methods such as liquid phase and vapour phase epitaxy (LPE and VPE). The text describes the development of MBE machines from the early 'home-made' variety to that of commercial equipment and show how MBE was gradually refined to produce high quality films with atomic dimensions. This was much aided by the use of various in-situ surface analysis techniques, such as reflection high energy electron diffraction (RHEED) and mass spectrometry, a feature unique to MBE. It looks at various modified versions of the basic MBE process, then proceed to describe their application to the growth of so-called 'low-dimensional structures' (LDS) based on ultra-thin heterostructure films with thickness of order a few molecular monolayers. Further chapters cover the growth of a wide range of different compounds and describe their application to fundamental physics and to the fabrication of electronic and opto-electronic devices. The authors study the historical development of all these aspects and emphasise both the (often unexpected) manner of their discovery and development and the unique features which MBE brings to the growth of extremely complex structures with monolayer accuracy.
Book Synopsis Diffusion in Materials - DIMAT 2011 by : I. Bezverkhyy
Download or read book Diffusion in Materials - DIMAT 2011 written by I. Bezverkhyy and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The International Conference on Diffusion in Materials (DIMAT) is the benchmark conference series for diffusion in solids. DIMAT 2011 was organized by the University of Bourgogne in association with CNRS, Dijon (France). The conference showcased new results concerning theoretical tools as well as applied research approaches. Diffusion processes affect all types of materials: nanomaterials, materials for energy, metallurgy, glasses and ceramics, but each requires its own numerical tools.Volume is indexed by Thomson Reuters CPCI-S (WoS). This volume comprises most of the contributions presented at DIMAT 2011: 4 plenary lectures delivered by famous high-level scientists plus 88 contributions in the form of keynote lectures, talks and posters.
Book Synopsis Physical Properties of Amorphous Materials by : David Adler
Download or read book Physical Properties of Amorphous Materials written by David Adler and published by Springer Science & Business Media. This book was released on 2013-06-29 with total page 448 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: The Institute for Amorphous Studies was founded in 1982 as the international center for the investigation of amorphous mate rials. It has since played an important role in promoting the und er standing of disordered matter in general. An Institute lecture series on "Fundamentals of Amorphous Materials and Devices" was held during 1982-83 with distinguished speakers from universities and industry. These events were free and open to the public ,and were attended by many representatives of the scientific community. The lectures themselves were highly successful inasmuch as they provided not only formal instruction but also an opportunity for vigorous and stimulating debate. That last element could not be captured within the pages of a book I but the lectures concentrated on the latest advances in the field I which is why their essential contents are he re reproduced in collective form. Together they constitute an interdisciplinary status report of the field. The speakers brought many different viewpoints and a variety of back ground experiences io bear on the problems involved I but though language and conventions vary I the essential unity of the concerns is very clear I as indeed are the ultimate benefits of the many-sided approach.
Book Synopsis Etude et réalisation de structures bidimensionnelles à bandes photoniques interdites pour le domaine optique et proche infrarouge by : Pascal Filloux
Download or read book Etude et réalisation de structures bidimensionnelles à bandes photoniques interdites pour le domaine optique et proche infrarouge written by Pascal Filloux and published by . This book was released on 2001 with total page 156 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un cristal photonique est une structure composite dont l'arrangement des matériaux est périodique a l'échelle de la longueur d'onde. La périodicité permet l'apparition de bandes photoniques interdites : domaines de fréquences pour lesquels la lumière ne peut pas se propager dans la structure, quelles que soient sa polarisation et sa direction de propagation. Deux types de dispositifs mettant en ceuvre des cristaux photoniques à deux dimensions ont été étudiés, pour les longueurs d'onde des télécommunications optiques entre 1,3 et l,55mM. Leur modélisation utilise la méthode mathematique rigoureuse des ondes couplées (RCWA). Le premier composant, pour l'optique guidée, utilise un substrat de silicium sur isolant (SOI). Le cristal photonique à deux dimensions est gravé dans le film de silicium : des réseaux de diffraction permettent le couplage et le découplage de la lumière dans le guide. Plusieurs types de substrats ont été considérés pour lesquels nous avons étudié la propagation des ondes guidées puis avons dîmensionné les coupleurs et le enstal photonique. Pour modéliser ces cristaux, en optique intégrée, nous avons utilisé un calcul approché basé sur la méthode RCWA qui permet de déterminer avec une bonne approximation leurs propriétés optiques. Un deuxième composant a été étudié et réalisé pour l'optique diffractive. Il est obtenu en gravant un réseau de traits dans une ou plusieurs des couches d'un empilement périodique. Lorsque toutes les couches sont gravees, ces structures, possédant deux directions de périodicité et constituées de trois matériaux différents, constituent des cristaux photoniques 2D non conventionnels. Nous avons montré la possibilité de réaliser, avec ces structures, des miroirs, des filtres, polarisants ou non, dispersifs ou non. Nous avons montré la faisabilité des structures multicouches (silicium / nitrure de silicium) gravées sur membrane en utilisant la gravure par faisceau d'ions focalisé.
Book Synopsis Etude de composants à cristaux photoniques dans la filière silicium pour les longueurs d'ondes des télécommunications optiques by : Sylvain David (physicien et auteur d'une thèse en 2003).)
Download or read book Etude de composants à cristaux photoniques dans la filière silicium pour les longueurs d'ondes des télécommunications optiques written by Sylvain David (physicien et auteur d'une thèse en 2003).) and published by . This book was released on 2003 with total page 168 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les cristaux photoniques sont des structures artificielles dont la constante diélectrique est rendue périodique. La propriété essentielle de ces structures est l'ouverture de bandes interdites photoniques pour lesquelles la propagation de la lumière n'est pas autorisée. Une bande interdite complète s'obtient selon certaines conditions portant sur le contraste d'indice, les dimensions et les symétries des réseaux. Ce travail de thèse est essentiellement consacré à l'étude et la réalisation de cristaux photoniques bidimensionnels à base de silicium pour les longueurs d'onde 1,3 - 1,55 [mu]m. Les dispositifs à cristaux photoniques planaires sont confinés par une variation d'indice dans la troisième direction. Deux approches sont envisagées : le fort confinement pour les microcavités et le faible confinement pour l'optique guidée. Nous avons réalisé des microcavités planaires à cristaux photoniques sur substrat SOI (silicium sur isolant) intégrant des boîtes quantiques Ge/Si. Nous avons montré une forte exaltation de la luminescence dans la gamme 1,3 - 1,55[mu]m, caractérisée par un comportement surlinéaire de l'émission. Cette forte augmentation est à la fois le résultat de l'extraction de la lumière par le cristal photonique, mais également la signature d'une forte localisation spatiale des porteurs de charge dans la microcavité. Nous avons également travaillé sur la réalisation de guide d'onde à cristaux photoniques de faible confinement vertical pour le guidage planaire, en utilisant deux technologies : la gravure photo-électrochimique et la gravure plasma ICP (Inductively Coupled Plasma). Nous avons montré la possibilité de réaliser des structures à cristal photonique à travers des guides épais SiGe (2 [mu]m) enterrés dans le silicium. Nous avons également modélisé de nouveaux cristaux photoniques tels que les pavages d'Archimède ou les approximants de quasi-cristaux dans le but d'obtenir le comportement le plus isotrope possible.
Book Synopsis Elaboration des matériaux à bande interdite photonique by : Rodrigue Roland Mafouana
Download or read book Elaboration des matériaux à bande interdite photonique written by Rodrigue Roland Mafouana and published by . This book was released on 2006 with total page 204 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur la réalisation de matériaux à bandes interdites photoniques (BIP) dans le domaine du visible à base d’opales artificielles.La première phase que nous abordé a été l’élaboration des opales et plus particulièrement la préparation de suspensions colloïdales par la méthode de Stöber. Pour obtenir une auto-organisation des particules de silice de bonne qualité nous avons travaillé à l’affinement de la distribution en taille des particules de silice. Nous avons montré que pour notre dispositif opératoire il est nécessaire que les réactifs soient purifiés et thermostatés à 40°C puis que la réaction soit menée sous agitation moyenne (500 tr.min-1). Les suspensions colloïdales sont stabilisées par extraction des particules et remises en suspension dans l’eau puis par chauffage à 120°C/30min. La structure interne des particules de silice montre une nanoporosité. Les opales ont été élaborées par électrosédimentation et consolidées à 950°C. Les propriétés optiques optimales, réflectivité maximale, ont été obtenues pour un recuit de 4 heures.La deuxième partie de ce travail a porté sur l’utilisation d’opales de silice comme préforme pour infiltrer le réseau poreux et construire des opales inverses plus prometteuses en terme de matériau photonique. Nous avons infiltré les opales précédentes par des matériaux à fort indice (TiO2, ZrO2, Métaux magnétiques, Or) soit par imprégnations successives soit par électro-cristallisation. C’est la deuxième méthode qui a donné des résultats les plus satisfaisants.La troisième partie de ce travail concerne la mise au point d’une méthode l’élaboration de cristaux photoniques par dépôt de nappes successives de particules. Des monocouches de bonnes qualités ont été obtenues avec des suspensions colloïdales contenant entre 5,5 et 9 mol.L-1 de silice sous la forme de particules d’environ 300nm et une vitesse d’extraction de 11,5 mm.min-1. Ces méta-cristaux bidimensionnels de symétrie hexagonale montrent une bonne efficacité de diffraction. Par contre la qualité des couches suivantes se dégrade rapidement.La stabilité mécanique et la grande qualité de la structuration des monocouches de billes de silice sur ces substrats a rendu possible leur utilisation pour la nanostructuration 2D de plots métalliques et la réalisation d’un laser à réaction distribuée.
Book Synopsis Structures guidantes à bande interdite photonique à base de silicium nanoporeux by : Patrick Ferrand (physicien).)
Download or read book Structures guidantes à bande interdite photonique à base de silicium nanoporeux written by Patrick Ferrand (physicien).) and published by . This book was released on 2004 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacre a la realisation et a l'etude de microstructures a bande interdite photonique a base de silicium nanoporeux. Nous commencons notre etude par des structures planaires de type microcavite, dont nous caracterisons l'influence sur la photoluminescence du materiau, en termes de redistribution spectrale et angulaire. Il apparait tres vite la necessite de controler la propagation de la lumiere dans le plan de la structure. Aussi, nous cherchons d'abord a favoriser la propagation laterale au moyen d'une structuration verticale de l'indice, et nous etudions le guidage au moyen de deux types de structures, exploitant soit a un guidage conventionnel par reflexion totale interne, soit a un guidage par reflexion de bragg. A cette occasion, nous proposons une methode numerique basee sur le formalisme des matrices de transfert, permettant de calculer l'attenuation de la puissance transportee dans le plan. Par la suite, nous mettons a profit le procede holographique de structuration d'indice demontre par des travaux anterieurs et etudions son influence sur la lumiere guidee. La transmission, mesuree en lumiere blanche sur un guide multimode revele de multiples bandes interdites que nous interpretons en termes de couplages diagonaux et non diagonaux. La confrontation des mesures avec une modelisation par la methode des modes couples nous permet d'etablir une carte d'indice de notre structure. Il apparait une birefringence marquee dans les regions insolees par le procede holographique, caracterisees par une diminution deux fois plus importante de l'indice extraordinaire (n = 0,4) que de l'indice ordinaire (n = 0,22). Avec une periode de 450 nm, ces valeurs de contraste sont encourageantes, mais le bilan est plus mitige concernant la profondeur effective sur laquelle l'indice est module, de l'ordre de seulement 0,5 m.
Book Synopsis Matériaux à bandes interdites photoniques by : D. Cassagne
Download or read book Matériaux à bandes interdites photoniques written by D. Cassagne and published by . This book was released on 1998 with total page 91 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MATERIAUX A BANDES INTERDITES PHOTONIQUES SONT DES STRUCTURES DIELECTRIQUES PERIODIQUES QUI CONTROLENT LA PROPAGATION DES ONDES ELECTROMAGNETIQUES. DANS CE MEMOIRE, NOUS DECRIVONS LA METHODE DES ONDES PLANES QUI PERMET DE CALCULER LES STRUCTURES DE BANDES DES CRISTAUX PHOTONIQUES. PAR UNE ANALYSE DE LA SYMETRIE ET UNE APPROCHE PERTURBATIVE, NOUS PRECISONS LES CONDITIONS D'EXISTENCE DES BANDES INTERDITES DE BASSE ENERGIE. NOUS PROPOSONS DE NOUVELLES STRUCTURES BIDIMENSIONNELLES APPELEES GRAPHITE ET NITRURE DE BORE. GRACE A UNE METHODE DE MATRICES DE TRANSFERT, NOUS CALCULONS LA TRANSMISSION DE LA STRUCTURE GRAPHITE ET NOUS METTONS EN EVIDENCE LE ROLE FONDAMENTAL DU COUPLAGE AVEC LES MODES EXTERIEURS. NOUS ETUDIONS L'APPARITION DE MODES PERMIS DANS LA BANDE INTERDITE GRACE A L'INTRODUCTION DE DEFAUTS DANS LA PERIODICITE. ENFIN, NOUS DISCUTONS LES PROPRIETES DES OPALES CONSTITUEES DE MICRO-BILLES DE SILICE AUTO-ORGANISEES QUI SONT TRES PROMETTEUSES POUR LA FABRICATION DE CRISTAUX PHOTONIQUES TRIDIMENSIONNELS.
Book Synopsis Sources laser compatibles silicium à base de Ge et GeSn à bande interdite directe by : Anas Elbaz
Download or read book Sources laser compatibles silicium à base de Ge et GeSn à bande interdite directe written by Anas Elbaz and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La photonique silicium connait un essor très important, porté notamment par la réalisation de câbles optiques actifs permettant de transférer optiquement des données à haut débit dans des environnements de type “High performance computing” ou “data center”. L'intégration de cette source laser est un enjeu très important pour la photonique silicium. Actuellement, ces sources sont obtenues avec des semi-conducteurs de type III-V sur substrats GaAs ou InP. Leur intégration dans une filière silicium est délicate et surtout ne permet pas de tirer pleinement parti de l'environnement de fabrication CMOS de la microélectronique.L'intégration d'une source optique monolithique représente donc un enjeu considérable. Les éléments de la colonne IV (Si, Ge) sont des semi-conducteurs à bande interdite indirecte, avec une faible efficacité de recombinaison radiative, et ne sont donc pas a priori de bons candidats. Un changement de paradigme est cependant en cours avec la récente démonstration qu'il était possible de manipuler la structure de bande des semi-conducteurs à base de germanium pour les rendre à bande interdite directe, i.e. les transformer en émetteurs efficaces. Cette ingénierie peut être réalisée soit en utilisant des tenseurs externes comme le nitrure de silicium soit en réalisant des alliages avec de l'étain (GeSn), ou en combinant les deux. Cette thèse porte donc sur l'étude de ces semi-conducteurs à bande interdite directe, avec pour objectif de faire la démonstration d'un laser avec ce nouveau type de matériaux.
Book Synopsis Cristaux photoniques bidimensionnels en SOI et leur couplage avec un miroir de Bragg by : Antoine Salomon
Download or read book Cristaux photoniques bidimensionnels en SOI et leur couplage avec un miroir de Bragg written by Antoine Salomon and published by . This book was released on 2007 with total page 154 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Analogues aux cristaux électroniques, les cristaux photoniques sont des matériaux diélectriques dont l'indice optique est modulé. Comme en électronique, où la variation périodique du potentiel structure la dispersion énergétique des électrons, cette modulation de 'l'indice structure la dispersion en énergie des photons. Il est alors possible de contrôler ces demiers en leurs interdisant des bandes de fréquences et certaines directions. De plus, de part leur forte intégration ainsi que leur compatibilité de fabrication avec la filière silicium, les Cristaux photonique en Silicium sur Isolant (SOI), disposent d'un fort potentiel pour la mise au point d'une future électro-photonique intégré sur silicium. Dans ce contexte, ce travail s'attache à l'étude de sources optiques à cristaux photoniques en SOI et plus particulièrement au couplage entre une source à cristal photonique bidimensionnel et un miroir de Bragg.Dans un premier temps nous nous intéressons aux aspects théoriques et technologiques des cristaux photoniques. Nous abordons les principes physiques de la structure de bande photonique afin de cerner les modes de fonctionnement ainsi que les propriétés des cristaux photoniques pour ensuite décrire ,les moyens de fabrication et de caractérisation optique. Dans un deuxième temps nous nous attaquons à l'étude de cristaux photoniques bidimensionnels pour l'extraction de lumière. Au cours de cette étape nous mettons en évidence que le couplage de désexcitations radiatives avec de modes optiques de cristaux photoniques permet de nettement améliorer l'extraction lumineuse. En exploitant des modes de cavités, des modes lents et une combinaison astucieuse des deux, nous présentons la mise au point de sources optiques à 1.1 [Mu]m. Ces résultats concordent avec les calculs par la, méthode des ondes planes des diagrammes de bande correspondant. Enfin nous étudions le couplage entre cristaux photoniques bidimensionnels et miroir de Bragg. Nous nous intéressons spécialement au rôle de la distance de couplage entre le miroir et le cristal sur les propriétés d'extraction et du facteur de qualité (Q). Après avoir développé un montage original permettant de moduler cette distance sur quelques micromètres, nous montrons que les deux quantités précédentes en sont des fonctions périodiques de période [Lambda]/2.Les résultats obtenus montrent aussi une augmentation de l'extraction lumineuse et du Q par rapport à ceux de cristal seul.Ces mesures expérimentales sont en adéquation avec de calculs FDTD bidimensionnel. Nous terminons cette étude par la présentation de premières structures associant un cristal photonique avec deux miroirs de Bragg.
Book Synopsis Elaboration et caractérisation de matériaux nanostructurés à base de silicium comme source de lumière pour la photonique by : Pierre-Olivier Noé
Download or read book Elaboration et caractérisation de matériaux nanostructurés à base de silicium comme source de lumière pour la photonique written by Pierre-Olivier Noé and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le silicium est reconnu comme étant un mauvais émetteur de lumière à cause de son gap indirect. Diverses stratégies ont été développées pour améliorer son rendement d'émission, le Si constituant le matériau de choix pour la photonique. Ce manuscrit présente l'élaboration et la caractérisation de matériaux originaux à base de silicium afin de proposer des solutions alternatives pour améliorer les propriétés d'émission de lumière du Si. Ce travail est divisé en 4 parties avec tout d'abord une revue de l'état de l'art de l'émission de lumière dans le Si et les bases sur les mécanismes de recombinaison dans le Si. Une seconde partie se concentre sur l'élaboration et l'étude de dispositifs électroluminescents à base de Si comportant un réseau de dislocations enterrées un niveau d'une jonction PN obtenu par collage moléculaire. L'émission de lumière située vers 1,1 et 1,5 μm (1,1 et 0,8 eV) est attribuée à la recombinaison des porteurs sur les états piège induits par des précipités de bore et d'oxyde dans le voisinage de dislocations (E^phonon_Bore vers 1.1eV et Dp~0.8eV) et des états de défauts localisés à l'intersection du réseau carré de dislocations vis (D1~0.8eV). Une troisième partie traite de l'élaboration et des propriétés optique d'ions Er3 + couplés avec des nanostructures de Si dans des films minces de SRO (Silicon-Rich Oxide) obtenus par co-évaporation de SiO et d'Er. Dans cette matrice, l'efficacité d'excitation indirecte de l'Er à 1,5 μm via les nanostructures est démontrée par la mesure de sections efficaces effectives d'excitation de l'Er entre 2x10-16 cm2 et 5x10-15 cm2 en fonction du flux d'excitation et des paramètres d'élaboration. Le principal résultat est la forte diminution avec la température de recuit de la fraction d'ions Er3+ émetteurs susceptible d'être inversée. Des expériences EXAFS révèlent que ce comportement est en corrélation avec l'évolution de l'ordre chimique local autour des atomes d'Er. Dans une dernière partie est présentée l'élaboration de nanostructures de Si de type nanofils cœur-coquille Si/SiO2. Ces structures cœur-coquille sont obtenues par trois méthodes différentes. Les structures obtenues par dépôt d'oxyde sur la surface de nanofils de silicium CVD catalysées avec de l'Au présentent une émission autour de 500 nm efficace à température ambiante due à la recombinaison des porteurs photo-générés au niveau des états de défauts dans la couche d'oxyde et à l'interface Si/SiO2. L'intensité de PL collectée est de plus d'un ordre de grandeur supérieure à celle mesurée sur des films minces de SiO2 similaires déposés sur des substrats de Si. En outre, la passivation des nanofils de Si CVD par un procédé d'oxydation thermique permet de neutraliser les états de surface qui dominent dans de telles structures. La mesure des vitesses de recombinaison de surface semble indiquer que ces nanofils ainsi passivés présentent des propriétés électroniques de volume similaires à celles du Si standard de microélectronique. Enfin, une nouvelle méthode pour l'élaboration in situ de nanofils cœur-coquille Si/SiO2 basée sur l'évaporation d'une source solide SiO avec l'Au et le Cu comme catalyseurs est détaillée. La croissance des fils catalysés par l'Au se produit dans le mode de croissance VLS (Vapor-Liquid-Solid comme en CVD) donnnat des nanofils présentant un cœur de Si cristallin et une coquille amorphe d'oxyde. En revanche, la croissance des nanofils catalysée par le Cu semble se produire préférentiellement à plus basse température en mode VSS (Vapeur-Solide-Solide) expliquant pourquoi ces NFs présentent une forte densité de défauts cristallins dans la cœur de Si contrairement aux fils catalysés Au.
Book Synopsis Cristaux photoniques sur silicium avec des îlots quantiques Ge/Si et du germanium pur by : Thi-Phuong Ngo
Download or read book Cristaux photoniques sur silicium avec des îlots quantiques Ge/Si et du germanium pur written by Thi-Phuong Ngo and published by . This book was released on 2010 with total page 144 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le travail de cette thèse porte sur l'étude des composants photoniques à base d'îlots quantiques Ge/Si et du germanium pur pour la nanophotonique proche infrarouge. La première partie est consacrée à l'étude des cavités à cristaux photoniques en utilisant la photoluminescence des boîtes quantiques Ge/Si auto-assemblées. Les travaux sont centrés sur les nanocavités L3 et H1 réalisées dans les structures photoniques suspendues en silicium. La caractérisation optique par la technique de source interne permet d'obtenir des paramètres associés aux dynamiques de recombinaisons des porteurs de charges dans ces structures. Le facteur de qualité du mode fondamental des cavités n'est limité que par la résolution du spectromètre et non pas par la fabrication. La deuxième partie est consacrée à l'étude des cristaux photoniques réalisés sur substrat de germanium pur sur isolant (GeOI). Le substrat GeOI est constitué d'une couche fine de germanium pur séparée avec son substrat par une couche de silice. Les propriétés optiques sont sondées par la recombinaison radiative de la bande interdite directe du germanium pur à température ambiante. Les résonances des modes optiques sont observées de 1300 nm à 1700 nm dans les nanocavités L3 et H1. Les positions spectrales des résonances peuvent être contrôlées par le pas du réseau et le facteur de remplissage. Proche du bord de bande directe du germanium, le facteur de qualité est limité par l'absorption du matériau. Finalement, le dopage n du germanium obtenu par les techniques de dopage laser et de croissance aux organo-métalliques a été étudié. Ce travail montre que la photoluminescence est fortement exaltée à température ambiante à la fois pour le germanium massif et pour le germanium sur isolant en présence d'un fort dopage n. Les perspectives pour réaliser un laser en germanium dans la filière silicium sont présentées.
Book Synopsis ETUDE ET REALISATION DES CRISTAUX PHOTONIQUES TRIDIMENSIONNELS PAR LITHOGRAPHIE PAR RAYONS X by : MARIA CORNELIA.. CUISIN
Download or read book ETUDE ET REALISATION DES CRISTAUX PHOTONIQUES TRIDIMENSIONNELS PAR LITHOGRAPHIE PAR RAYONS X written by MARIA CORNELIA.. CUISIN and published by . This book was released on 2001 with total page 220 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES MATERIAUX A BANDE INTERDITE PHOTONIQUE OU CRISTAUX PHOTONIQUES SONT DES STRUCTURES ARTIFICIELLES OBTENUES PAR LA MODULATION PERIODIQUE DE LA CONSTANTE DIELECTRIQUE. LES CRISTAUX PHOTONIQUES TRIDIMENSIONNELS PRESENTENT POUR UN CONTRASTE D'INDICE FORT ET UN FACTEUR DE REMPLISSAGE ADAPTE DES PLAGES DES FREQUENCES INTERDITES POUR LA PROPAGATION DES PHOTONS POUR TOUTE POLARISATION ET ANGLE D'INCIDENCE. AU COURS DE CETTE THESE NOUS AVONS ETUDIE LA REALISATION DES CRISTAUX PHOTONIQUES TRIDIMENSIONNELS (3D) ADAPTES A UN FONCTIONNEMENT DANS L'INFRAROUGE PROCHE PAR LITHOGRAPHIE PAR RAYONS X. EN EFFET, DES ETUDES NUMERIQUES AVAIT DEMONTRE QUE CE TYPE DE CRISTAL PHOTONIQUE 3D (APPELE EGALEMENT YABLONOVITE) POSSEDE SOUS CERTAINES CONDITIONS UNE BANDE INTERDITE COMPLETE POUR LA PROPAGATION DES PHOTONS. LA FABRICATION 3D PAR LITHOGRAPHIE X A ETE ETUDIEE A TRAVERS TROIS CONFIGURATIONS EXPERIMENTALES DIFFERENTES. SUR CETTE BASE, NOUS AVONS PROPOSE ET VALIDE UN PROCEDE DE FABRICATION 3D. DES YABLONOVITES DE PERIODE MICROMETRIQUE HAUTES DE SIX PLANS (111) SONT AINSI FABRIQUES AVEC UNE EXCELLENTE REPRODUCTIBILITE DANS 6,2 M DE RESINE. L'APPARITION D'UNE BANDE INTERDITE DIRECTIONNELLE A ETE MISE EN EVIDENCE PAR DES MESURES DE TRANSMISSION ET DE REFLEXION POUR DEUX TYPES DES STRUCTURES EN POLYMERE ETUDIES. DEUX TECHNIQUES DE REPLIQUE 3D BASEES SUR LE PRINCIPE DU MICRO-MOULAGE SONT DEMONTRE AFIN DE TRANSFERER LES MOTIFS 3D DES MATERIAUX D'INDICE OPTIQUE ELEVE OU DES METAUX. EN EFFET, L'AUGMENTATION DU CONTRASTE D'INDICE EST UNE CONDITION ESSENTIELLE POUR L'APPARITION D'UNE BANDE INTERDITE PHOTONIQUE COMPLETE. LA FABRICATION DES YABLONOVITES METALLIQUES DE PERIODE MICROMETRIQUE (1,3 M) DANS DES EPAISSEUR DE RESINE DE L'ORDRE DE 6M EST UNE PREMIERE AU NIVEAU MONDIAL. LES RESULTATS OBTENUS AU COURS DE CE TRAVAIL DE THESE ONT DEMONTRE LE POTENTIEL DES TECHNIQUES BASEES SUR LA LITHOGRAPHIE X ET MICRO-MOULAGE POUR OBTENIR DES CRISTAUX PHOTONIQUES 3D ADAPTES AUX LONGUEURS D'ONDE OPTIQUES.
Book Synopsis Etude et synthèse de verres de silice dopée pour la réalisation de fibres optiques conventionnelles et micro-structurées by : Laurent Bigot
Download or read book Etude et synthèse de verres de silice dopée pour la réalisation de fibres optiques conventionnelles et micro-structurées written by Laurent Bigot and published by . This book was released on 2011 with total page 116 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'avènement des fibres optiques micro-structurées au milieu des années 90 a présenté un souffle nouveau pour la communauté des fibres optiques dans la mesure où plusieurs barrières techniques et scientifiques infranchissables avec les fibres conventionnelles ont pu être dépassées. Outre des propriétés de guidage innovantes, ces nouvelles géométries de fibres ont permis d'exploiter les atouts de verres jusqu'alors difficilement exploitables en géométrie fibrée. C'est dans ce contexte que s'est déroulée l'activité de recherche présentée tout au long de ce travail, activité qui couvre différents aspects de la problématique des fibres optiques, notamment des fibres optiques actives, développées ces dix dernières années. Ainsi, la caractérisation des propriétés luminescentes de verres dopés Er3+et de verres dopés Bismuth sera présentée avec, dans le premier cas, un accent particulier mis sur les études utilisant la spectroscopie haute résolution. L'étude de verres à base de nano-structures métalliques et semi-conductrices sera également exposée, à la fois du point de vue des propriétés de luminescence mais également des propriétés non-linéaires. Enfin, le développement de procédés de fabrication de préformes de fibres optiques tels que le dépôt externe en phase vapeur, sera détaillé de même que la démonstration de l'intérêt de tels procédés pour la réalisation de fibres à bandes interdites photoniques innovantes.
Book Synopsis Etude théorique et numérique des propriétés des structures à bandes interdites photoniques by : Boris Gralak
Download or read book Etude théorique et numérique des propriétés des structures à bandes interdites photoniques written by Boris Gralak and published by . This book was released on 2001 with total page 241 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est basé sur l'étude théorique et numérique des propriétés des cristaux photoniques. Nous envisageons, dans un ordre de complexité croissant, les cas de structures 1D, 2D et 3D. Une attention particulière est portée aux relations de dispersion des modes de Bloch du cristal. Ces relations contiennent en effet un grand nombre d'informations, non seulement sur le champs dans le cristal (sur le cheminement de l'énergie par exemple), mais elles permettent également de comprendre et de prévoir comment s'effectue, aux frontières d'un cristal limité, le couplage entre le champ intérieur et le champ exterieur. L'exploitation de ces propriétés nous permet de prédire, puis de simuler numériquement, des situations dans lesquelles les cristaux photoniques se comportent comme des milieux d'indice optique inférieur à celui du vide (ultra-réfraction), voire d'indice optique négatif. On montre par exemple qu'il est possible de concevoir des micro-lentilles dont les dimensions et la focale sont de quelques dizaines de longueurs d'onde.
Book Synopsis Modélisation, réalisation et caractérisation de cristaux photoniques tridimensionnels en vue d'applications à la compatibilité électromagnétique by : Laurent Oyhénart
Download or read book Modélisation, réalisation et caractérisation de cristaux photoniques tridimensionnels en vue d'applications à la compatibilité électromagnétique written by Laurent Oyhénart and published by . This book was released on 2005 with total page 256 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objet de ce manuscrit est l'étude de l'interaction d'une onde électromagnétique avec des matériaux dont l'indice de réfraction est modulé périodiquement à l'échelle de la longueur d'onde. Ces matériaux sont communément appelés des cristaux photoniques ou matériaux à bande interdite photonique du fait de leur analogie très forte avec les structures cristallines étudiées en physique du solide. A partir de ce domaine de la physique, nous expliquerons leurs propriétés atypiques, comme le fait d'interdire tout état propagatif sur une gamme de fréquence, de localiser spatialement ou fréquentiellement une onde, d'obtenir une ultraréfraction négative...Nous étudierons et comparerons la plupart des méthodes permettant de modéliser les cristaux photoniques dont une plus particulièrement, la multidiffusion. Cette théorie analytique est appliquée à une collection de diffuseurs sphériques plus ou moins ordonnés afin d'étudier différents types de défauts apparaissant dans les cristaux photoniques. Les techniques de mesure en espace libre développées pour ces matériaux confirmeront nos résultats théoriques. Elle nous permettront aussi de caractériser en micro-ondes des cristaux photoniques tridimensionnels réalisées à partir de polymères conducteurs. Ces matéraiaux dont leur première application est la compatibilité électromagnétique pourront dans un futur proche bouleverser le domaine des télécommunications optiques et micro-ondes
