Matériaux et hétérostructures à base de nitrures d\u27éléments III en phase cubique et hexagonale pour l\u27optoéléctronique.

Depuis environ dix ans, les nitrures d\u27éléments III : GaN, AlN, InN et leurs alliages sont commercialisés sous forme de diodes électroluminescentes ou de lasers. D\u27autres applications sont accessibles à ces semi-conducteurs grands gaps (1eV-6.2eV) : l\u27électronique de puissance, les détecteurs ainsi que les dispositifs à base de transitions inter-sous-bande. Ces transitions, ultra-rapides dans les nitrures (femtoseconde), permettent d\u27envisager des transmissions de données haut débit (Tbit/s) pour les télécommunications optiques (1.3 µm et 1.55 µm). A ce jour peu d\u27études sont rapportées sur les nitrures en phase cubique en raison des difficultés rencontrées lors de leur épitaxie (phase métastable). Une partie de ce travail a porté sur l\u27étude de cette phase pour la réalisation de dispositifs optoélectroniques. Dans ce but nous présentons une étude des propriétés électriques et optiques de couches GaN cubiques dopées. Une seconde partie est consacrée à l\u27étude des alliages AlGaN cubiques dans une gamme de concentrations d\u27Al comprises entre 5% et 70%. A partir de mesures optiques : PL, EPL, PR et réflectivité nous discutons de la nature du gap de ces alliages. Des mesures de réflectivité, nous déduisons de façon quantitative et qualitative des informations concernant les rugosités présentes aux interfaces des échantillons. La dernière partie de ce travail est focalisée sur l\u27étude d\u27hétérostructures GaN/(Al,Ga)N. Contrairement à la phase cubique, la phase hexagonale présente une large polarisation interne. A partir de mesures de photoluminescence et de photoréflectivité nous déduisons la valeur de cette polarisation dans le puits quantique. Connaissant la polarisation interne, nous étudions les niveaux excités dans ces structures en comparant les mesures d\u27EPL aux calculs théoriques de ces niveaux. Ce travail s\u27achève par la conception d\u27hétérostructures en phase cubique susceptibles de fournir des transitions inter-sous-bande à 1.3 µm et 1.55 µm