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Samir Bounouar

Corrélation de photons sur un émetteur de photons uniques semi-conducteur à température ambiante

Publié le 6 février 2012
Thèse soutenue le 06 février 2012 pour obtenir le grade de docteur de l'Université de Grenoble - Spécialité : Physique

Résumé :
Le travail proposé dans cette thèse est basé sur des expérience de corrélation de photons faites sur un émetteur de photon unique semi conducteur : une boîte quantique de CdSe dans un nanofil de ZnSe. La première démonstration d'émission de photons unique d'une boîte quantique épitaxiée à température ambiante y est présentée. Pour expliquer ce résultat, nous avons étudie expérimentalement et théoriquement l'efficacité de couplage exciton-phonon et ses conséquences sur l'intensité de l'exciton avec la température. Nous présentons également des résultats optiques portant sur la robustesse de cette structure à haute température. La technique de corrélation de photons est également appliquée sur des boîte quantiques chargées. La présence de l'exciton chargé nous a permis de sondé la structure fine du trio excité, de décrire ses processus de relaxations et d'obtenir une mesure direct du temps de spin flip du trou sur l'état p. Des indication sont également données sur la nature possible du dopage. Nous avons aussi étudié la diffusion spectrale de l'émetteur causée par les fluctuations électroniques de son environnement. Par un travail théorique nous montrons comment interpréter l'effet de l'élargissement phonon de la raie homogène, (processus poissonien) combiné avec l'effet de la diffusion spectral (processus markovien) sur la fonction de corrélation de la demi-raie. Grâce à l'expérience, nous concluons sur la statistique de l'énergie d'émission de l'émetteur à haute température. Nous appliquons cette théorie sur les nanofils et interprétons les dépendances en température et en puissance des fluctuations de l'environnement grâce au modèle de Kubo-Anderson.

Jury :
Rapporteur : Mr Guillaume Cassabois
Rapporteur : Mr Jean-Pierre Hermier
Examinateur : Mr Michel Orrit
Examinateur : Mr Xavier Marie
Directeur de thèse : Mr Kuntheak Kheng
Co-directeur de thèse : Mr Jean-Philipe Poizat

Mots clés :
Corrélations de photons, Diffusion spectrale, Spectroscopie optique, Photon unique, Boîte quantique, Nanofils

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