Méthodes expérimentales de l'optique non linéaire
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transition des excitons qui sont initialement créés dans les états singulets vers les états triplets.
Nous en avons déterminé le rapport de deux des sections efficaces des états Si et TI ainsi
qu'un Zsing-uip de 150 ps, temps qui détemine la transition des porteurs de SI à Ti . Le résultat
montre entre autre, que les états singulets sont à l'origine de l'absorption induite pour des
impulsions plus brèves que ~ ~ i ~ ~ . h ~
, tandis que les états triplets sont dominants pour des
impulsions plus longues. Nous pouvons ainsi constater que les matrices sol-gel imprégnées au
c 6 0 jouent leur rôle de limiteur optique pour des impulsions de durée variable, mettant en jeu
différentes populations excitées.
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10
.
O 250 500 750 1000125015001750200022502500
Probe delay (ps)
Figure 26 : Absorption induite résolue en temps.
Le même type d'expérience de pompe sonde a été largement appliqué à d'autres corps
semi-conducteurs. Nous pouvons citer comme exemple nos travaux sur des films de CdZnTe
sur substrat amorphe ou GaAs [34,35], qui montrent une diminution de l'absorption à la place
de l'absorption induite. Comme nous le verrons, ce comportement dû au caractère
polycristallin de l'échantillon est très différent de celui du monocristal massif.
3.2 Déflection et absorption induites dans Cdl.,Zn,Te
Un exemple d'un système qui montre de fortes non-linéarités optiques absorptives et
dispersives est le semi-conducteur ternaire Cdi.,Zn,Te. Les composés II-VI que sont le
tellurure de cadmium et de mercure (HgCdTe) et CdTe avaient été très étudiés pour des
applications comme les détecteurs infrarouges. Ces détecteurs étaient à base de multicouches
épitaxiées de HgCdTe déposées sur des substrats de CdTe. Or, les substrats doivent être de
très bonne qualité pour éviter la diffusion de défauts du substrat dans la couche et une
détérioration des performances du détecteur. Les cristaux de CdTe, bien qu'ils soient étudiés
depuis très longtemps n'ont pas fourni le substrat de très bonne qualité que l'on escomptait.
Les premières épitaxies réalisées sur de tels substrats ont révélé une importante densité de
défauts. La qualité cristalline de la couche était altérée par les dislocations résultant des
différences de maille pourtant faibles dans le cas de HgCdTeKdTe. En outre, la croissance de
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transition des excitons qui sont initialement créés dans les états singulets vers les états triplets.
Nous en avons déterminé le rapport de deux des sections efficaces des états Si et TI ainsi
qu'un Zsing-uip de 150 ps, temps qui détemine la transition des porteurs de SI à Ti . Le résultat
montre entre autre, que les états singulets sont à l'origine de l'absorption induite pour des
impulsions plus brèves que ~ ~ i ~ ~ . h ~
, tandis que les états triplets sont dominants pour des
impulsions plus longues. Nous pouvons ainsi constater que les matrices sol-gel imprégnées au
c 6 0 jouent leur rôle de limiteur optique pour des impulsions de durée variable, mettant en jeu
différentes populations excitées.
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O 250 500 750 1000125015001750200022502500
Probe delay (ps)
Figure 26 : Absorption induite résolue en temps.
Le même type d'expérience de pompe sonde a été largement appliqué à d'autres corps
semi-conducteurs. Nous pouvons citer comme exemple nos travaux sur des films de CdZnTe
sur substrat amorphe ou GaAs [34,35], qui montrent une diminution de l'absorption à la place
de l'absorption induite. Comme nous le verrons, ce comportement dû au caractère
polycristallin de l'échantillon est très différent de celui du monocristal massif.
3.2 Déflection et absorption induites dans Cdl.,Zn,Te
Un exemple d'un système qui montre de fortes non-linéarités optiques absorptives et
dispersives est le semi-conducteur ternaire Cdi.,Zn,Te. Les composés II-VI que sont le
tellurure de cadmium et de mercure (HgCdTe) et CdTe avaient été très étudiés pour des
applications comme les détecteurs infrarouges. Ces détecteurs étaient à base de multicouches
épitaxiées de HgCdTe déposées sur des substrats de CdTe. Or, les substrats doivent être de
très bonne qualité pour éviter la diffusion de défauts du substrat dans la couche et une
détérioration des performances du détecteur. Les cristaux de CdTe, bien qu'ils soient étudiés
depuis très longtemps n'ont pas fourni le substrat de très bonne qualité que l'on escomptait.
Les premières épitaxies réalisées sur de tels substrats ont révélé une importante densité de
défauts. La qualité cristalline de la couche était altérée par les dislocations résultant des
différences de maille pourtant faibles dans le cas de HgCdTeKdTe. En outre, la croissance de