Figure 3.1 : Technique de croissance EJM

Figure 3.1 : Technique de croissance EJM Représentation schématique du système de croissance par jets moléculaires (EJM).

Figure 3.2 : Croissance des couches Technique d’épitaxie par jets moléculaires: croissance sous ultravide (P < 10-6 mbar) basée sur l’évaporation des différents constituants élémentaires des couches placés dans des cellules à effusion.

Figure 3.3 : Hétérostructures à base de semiconducteurs Les trois types d’hétérostructures correspondent à deux semiconducteurs ayant des gaps Eg1 et Eg2. Ec Correspond au bas de la bande de conduction et Ec au sommet de la bande de valence.

Figure 3. 4: Maillescristallines et gaps de plusieurs semiconducteurs III-V.

Figure 3.5 :Puits quantique à base de semiconducteurs - profil de potentiel d’un puits quantique GaAs dans GaAlAs.. - Représentation du mouvement des électrons dans un puits quantique, quantifié suivant la direction de croissance, libre dans la plan des couches.

Fig.3.6: Fonctions d’ondes dans le cas du puits fini et représentation des deux premiers niveaux d’énergie quantifiée

Figure 3.7:Niveaux d’énergie quantifiés dans un puits quantique L L L L L Détermination graphique des énergies des états liés des électrons dans le puits de GaAs; la barrière de potentiel est V0 On a supposém*A =m*B=m*Les valeurs possibles de k sont celles qui satisfont | cos(kL/2) | = k/k0 pour tan( kL/2 ) > 0 ;solutions paires | sin(kL/2)| = k/k0 pour tan( kL/2 ) < 0 :solutions impaires avec k0 = (2m*V0/h2)1/2

Figure 3.8 : Puits quantique infini Niveaux d’énergie et fonction d’onde dans un puits quantique infiniment profond.

Figure 3.9 : Puits quantique isolé a- Énergies des sous bandes de conduction En et de valence HHn (trous lourds) et LHn (trous légers). b- Dispersion des bandes 2D. c- Densité d’états des électrons (Ec ) et des trous (EH ) d’un système 2D et densité d’états 3D (en pointillé).

Valeurs permises de k dans le plan kx,ky. Les états d’énergie inférieure à E0, sont contenus dans le cercle de rayon k0 . • Densité d’états 2D (trait continu) et 3D(en pointillé). Figure 3.10 : Densité d’états 2D

Figure 3. 11 Hétérostructure à dopage sélectif Représentation schématique du diagramme des bandes d’énergie d’une hétérostructure GaAlAs/GaAs avant (à gauche) et après (à droite) le transfert de charge dans GaAs. Les semiconducteurs constituant la structure étant différents, l’affinité électronique c est différente.

Figure 3.12 : Electrons 2D dans une hétérostructure à dopage sélectif Hétérostructure à dopage sélectif GaAlAs/GaAs: a- les électrons sont confinés dans le puits qui peut être assimilé à un puits triangulaire. b- fonctions d’onde et énergies des sous-bandes dans un puits triangulaire.

Fig.15Densité d’états d’un gaz d’électrons 2D dans un champ magnétique :A- les lignes verticales représentent la densité d’états des niveaux de Landau, la ligne horizontale la densité d’états en l’absence de champ.B- Occupation des niveaux de Landau pour des valeurs du champ croissantes. Ef0 est le niveau de Fermi en l’absence de champ.

Figure 3.1 : Technique de croissance EJM