Dispositifs intersousbandes à base de nitrures d’éléments III du proche infrarouge au térahertz

Les nitrures d’elements III (III-N) sont des materiaux prometteurs pour la realisation de dispositifs intersousbandes (ISB) : leur discontinuite de potentiel elevee en bande de conduction (1.75 eV) leur permet de couvrir une grande gamme de longueur d’onde du proche infrarouge jusqu’au Terahertz (THz), et enfin l’energie elevee de phonon optique (90meV) laisse entrevoir la possibilite de realiser des sources emettant dans le THz tout en fonctionnant a temperature ambiante. Mes travaux portent sur les detecteurs a cascade quantique (QCD) et sur les lasers a cascade quantique (QCL) a base de III-N fonctionnant dans le THz.Dans un premier temps, j’expose les concepts, la realisation et la caracterisation de plusieurs detecteurs a cascade quantique (QCDs) a base de nitrures (AlGaN/GaN) fonctionnant dans le proche IR entre 1 et 2 µm.. Ensuite, je propose la conception de dispositifs devant fonctionner dans le THz. Je commence par decrire les difficultes inherentes a l’obtention de transitions ISB dans la gamme THz dans les puits de nitrures polaires et je propose une approche pour les contourner. Je detaille apres la conception de QCDs devant fonctionner a 5 et 6 THz. Puis, je propose une structure de QCL devant emettre a 2.5 THz.En parallele, j’ai aussi travaille sur les oxydes d’elements VI (II-VI). Ces materiaux possedent les memes avantages que les nitrures d’elements III. J’ai caracterise une serie d’echantillons epitaxies contenant des puits de ZnO/ZnMgO. Les mesures attestent de la presence d’une transition ISB et m’ont permis de donner une estimation de la discontinuite en bande de conduction, valeur jusque-la tres mal connue.