Dynamique de spin dans des structures semiconductrices à base de ZnO et de GaN

Ce travail de these est une contribution a l'etude de la dynamique de spin des porteurs dans les structures semiconductrices de grande energie de bande interdite a base de GaN et de ZnO. Nous avons mis en œuvre la technique de pompage optique oriente resolu en temps dans le domaine de l'ultra-violet pour mesurer les temps de relaxation de spin dans ces structures. Les proprietes de spin du trou et de l'exciton ont ete analysees dans des couches epitaxiees de ZnO a partir des proprietes de polarisation de la photoluminescence issue des complexes d'excitons pieges sur des donneurs neutres. Nous avons mesure a la fois le temps de relaxation de spin et le temps de coherence de spin du trou localise et avons mis en evidence le temps de relaxation de spin rapide de l'exciton libre. Nous avons egalement realise des etudes de pompage optique oriente sur des structures de GaN en phase cubique (blende de zinc), du materiau massif aux boites quantiques. Dans ces dernieres, en analysant l'alignement optique de l'exciton dans des conditions d'excitation quasi-resonante, nous avons demontre le blocage de la relaxation de spin de l'exciton jusqu'a temperature ambiante.------------------------------------------------------------------------------This thesis work is a contribution to the study of the spin dynamics of carriers in ZnO- or GaN-based wide bandgap semiconductor structures. We use time-resolved optical pumping experiments dedicated to the ultra-violet to measure spin relaxation times in those structures. The spin properties of hole and exciton in epitaxial layers of ZnO have been analysed from the polarization properties of the photoluminescence detected from neutral-donor bound exciton complexes. We measure both the localized hole spin relaxation time and spin decoherence time and have evidenced the fast spin relaxation time of the free exciton. We have also performed optical orientation experiments on cubic (zinc blende) GaN structures, from bulk material to quantum dots. In those, by studying the optical alignment of exciton spin under quasi-resonant excitation, we demonstrate the quenching of the exciton spin relaxation up to room temperature.