Study of photorefractive non-linearities in semi-insulating III-V and II-VI compounds: influence of an electron irradiation. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 1993

Study of photorefractive non-linearities in semi-insulating III-V and II-VI compounds: influence of an electron irradiation.

Etude des non-linéarité photoréfractives dans les composés semi-isolants III-V et II-VI : influence d'une irradiation électronique

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Abstract

This manuscript presents the study of the photorefractive effect in the near infrared and, particularly, the study of materials senitive in this wavelength range. The first part of our work consist in studying esisting mareials synthetized for microelectronic applications: GaAs and InP. Experimental and theoretical study permit us to understand their properties and to point out their limitations, notably for applications around 1,3 micro meter. Considering these results, we propose an optimization technique of GaAs performances that uses electron irradiation. Irradiation induces small variationof the Fermi level povision, that should favor photorefractive effect at 1,3 micromerter. results we obtain, show that the expected effect is strongly counterbalanced by the creation of an irradiation defect located at mid gap. The direct influence of this defect has been established by the development pf a theoretical model of photorefractive effect taking into account two deep levels. In parallel th this study of the effect of irradiation, we work on II-VI compounds, like the CdTe. The first crystals we studied, present a noticeable photorefractive gain with low power beams. These results confirm the promises of these crystals for an extension of photorefractive effect toward 1,5 micrometer. At the end, we present a technique to that enhanced amplify photorefractive gain. It uses square AC field. An augmentation of the gain of one order of magnitude is obtained.
Ce manuscrit présente l'étude de l'effet photorefractif dans le proche infrarouge et, plus particulièrement, l'étude des matériaux sensibles dans cette gamme de longueurs d'onde. la première partie du travail a consiste a étudier les matériaux existants, provenant de la microélectronique, le GaAs et l'InP. Les études réalisées, tant expérimentales que théoriques, ont permis de comprendre leurs propriétés et de mettre en évidence leurs limitations, notamment pour les applications dans la gamme de longueurs d'onde autour de 1,3 m. au vu de ces résultats, nous avons propose une technique d'optimisation des performances de gaas utilisant l'irradiation électronique. L'irradiation induit une légère variation du niveau de fermi, qui doit favoriser l'effet photorefractif a 1,3 m. Les résultats obtenus ont montre que l'effet attendu était fortement contrebalance par la création au milieu de la bande interdite, d'un défaut d'irradiation. L'influence directe de ce défaut a été établie grâce au développement d'un modèle théorique de l'effet photorefractif prenant en compte deux niveaux de pièges profonds. En parallèle a cette étude de l'effet d'irradiation, nous avons travaille sur les composes ii-vi, comme le CdTe. Les premiers cristaux étudiés présentent des gains photorefractifs intéressants avec des faisceaux de faible puissance. Ces résultats confirment les promesses de ces cristaux pour une extension de l'effet photorefractif vers 1,5 m. Pour finir, nous présentons une technique d'amplification du gain photorefractif qui utilise l'application d'un champ alternatif carre. une augmentation du gain d'un ordre de grandeur est obtenue.
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Dates and versions

pastel-00608575 , version 1 (13-07-2011)

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  • HAL Id : pastel-00608575 , version 1

Cite

Philippe Delaye. Etude des non-linéarité photoréfractives dans les composés semi-isolants III-V et II-VI : influence d'une irradiation électronique. Optique [physics.optics]. Université Paris Sud - Paris XI, 1993. Français. ⟨NNT : 1993PA112138⟩. ⟨pastel-00608575⟩
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