Epitaxie de nouvelles hétérostructures pour la filière GaAs : puits/boîtes quantiques GaInAs sur surfaces structurées et alliages GaAsBi

Compound semiconductors provide a high flexibility in band structure engineering and cover a wide spectral band, meeting requirements for a large amount of optoelectronic applications. Moreover, they can be structured as quantum wells or quantum dots to form efficient emitters for laser diodes. My thesis deals with the development of novel quantum heterostructures for GaAs technology with the aim to further extend this material system range of applications. I have investigated two kinds of nanostructures: growth on nanostructured surfaces and GaAsBi alloys. The first part of the work is dedicated to the molecular beam epitaxy of InGaAs quantum wells and InAs quantum dots on nanopatterned GaAs surfaces. Surface patterning was carried out using a nanoimprint lithography process that we have developed and by electron beam lithography. Critical to the success of the subsequent growth step was the development and optimisation of hydrogen plasma and Ga-triggered oxide desorption from patterned GaAs to obtain smooth and clean surfaces. Our results show that growth of quantum dots can be directed, with dependence in orientation and pattern size. Furthermore, photoluminescence from these nanostructures is observed at room temperature. In the second part of the thesis, the growth of GaAsBi quantum wells was studied after optimization of the growth conditions for thick GaAsBi layers. Room temperature emission up to a wavelength of 1.22 μm is demonstrated for a strained GaAsBi quantum well (7% Bi). This latter structure exhibits flat interfaces. Moreover, the presence of defect-related localized states was highlighted by photoluminescence spectroscopy. It is further shown that these defects cannot be entirely suppressed by a rapid thermal annealing treatment.

Data and Resources

Additional Info

Field Value
Source https://theses.hal.science/tel-00932237
Author Makhloufi, Hajer
Maintainer CCSD
Last Updated May 7, 2026, 09:20 (UTC)
Created May 7, 2026, 09:20 (UTC)
Identifier tel-00932237
Language fr
Rights https://about.hal.science/hal-authorisation-v1/
contributor Équipe Photonique (LAAS-PHOTO) ; Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS) ; Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)
creator Makhloufi, Hajer
date 2013-12-06T00:00:00
harvest_object_id dfaee694-acf2-4c04-bf64-10829ddab7c2
harvest_source_id 3374d638-d20b-4672-ba96-a23232d55657
harvest_source_title test moissonnage SELUNE
metadata_modified 2025-10-22T00:00:00
set_spec type:THESE