Thèse soutenue le 13 juin 2008 pour obtenir le grade de docteur de l'Université Joseph Fourier - Grenoble I - Spécialité : Physique des Matériaux
Résumé : Ce travail de thèse porte sur l'étude par spectrophotométrie de phénomènes de couplage entre un émetteur photonique discret et une cavité optique dont les propriétés sont adaptées à l'émetteur. Nous nous sommes intéressés à l'interaction de boîtes quantiques semiconductrices InAs/GaAs avec des microcavités optiques dont la géométrie originale diffère selon les propriétés dont on veut tirer partie. Ainsi, nous partirons de la fabrication de ces systèmes par épitaxie par jets moléculaires, pour nous focaliser sur trois grands types de microcavités, dont nous décrirons à la fois les étapes de fabrication, mais aussi les études optiques réalisées par spectrophotométrie Infra-rouge. Ainsi, les microdisques reportés sur saphir par collage moléculaire ont montré un important potentiel pour la réalisation de microlasers, grâce à de très bonnes propriétés de dissipation thermique. Sur les micropiliers à miroirs de Bragg, nous avons expérimentalement montré pour la première fois la co-existence de modes de galerie et de modes de micropiliers, ainsi que la possibilité d'exploiter l'effet laser sur ces modes, ce qui ouvre de nouvelles perspectives en termes de systèmes photoniques. Nous avons également développé une technique originale et reproductible de métallisation à l'or des flancs et démontré son innocuité sur les propriétés optiques de ces modes, ce qui permet d'envisager son application à d'autres dispositifs. Enfin, nous terminons par la fabrication et l'étude de nano-fils photoniques à boîtes quantiques uniques, dont les capacités prometteuses permettent de conclure à une concurrence sérieuse vis-à-vis des micropiliers en tant que source de photon unique.
Jury : Président : Le Si Dang
Rapporteur : Vincent Berger
Rapporteur : Hervé Rigeault
Examinatrice : Chantal Fontaine
Examinatrice : Pascale Senellart
Directeur de thèse : Jean-Michel Gérard
Mots clés : Microcavité, Boîtes Quantiques, Effet Purcell, Spectrométrie Infra-Rouge, Épitaxie par Jets Moléculaires, Fils photoniques, InAs/GaAs, microphotoluminescence
Thèse en ligne.