Projet expérimental Microcavités

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Sommaire

INTRODUCTION

Partie Une : Microcavité de CdTe et interactions lumière-matière lumièreA- STRUCTURE DE SEMI-CONDUCTEURS Cavité de semi-conducteur CdTe Cavité Fabry-Perrot Niveaux énergétiques du semi-conducteur LUMIEREB- COUPLAGE LUMIERE-MATIERE 1) Puits quantiques en cavité 2) Couplage faible ou fort entre la matière et le rayonnement 1. couplage faible 2. couplage fort 3) Courbe d'anticroisement

Partie Deux : Mise en évidence expérimentale du couplage fort
1. Présentation du dispositif 1) Le cryostat 2) Laser et fibre optique 3) Spectromètre et ordinateur 4) Dispositif expérimental 2. Montage en réflexion 3. Montage en émission

CONCLUSION

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INTRODUCTION

Utilisés en majeure partie en optoélectronique, les microcavités permettent la création de lasers de tailles réduites. On les trouve le plus souvent dans les lasers de type VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). Les recherches sur ces nanostructures sont essentielles dans la création de lasers de plus en plus performants présentant un seuil de plus en plus bas. Nous nous intéressons dans ce rapport à une cavité de semi-conducteur de cœur CdTe et plus particulièrement au couplage lumière matière, et à la mise en évidence de l’existence de polaritons de microcavité. Dans une première partie nous étudierons la théorie nécessaire à la compréhension de la physique des microcavités. Nous verrons ainsi la structure du matériau de semiconducteur que nous utilisons ainsi que les particularités intrinsèques liées à sa synthèse. Nous montrerons alors que les électrons de la cavité occupent des niveaux discrets d’énergie. Sous excitation extérieure, il est possible aux électrons d’occuper ces différents états énergétiques quantifiables de la matière et d’interagir avec un champ électromagnétique externe pour former des états stables mi lumière mi matière, les polaritons, caractéristiques du mode de couplage fort. Dans une deuxième partie nous