Article de référence | Réf : NM2040 v1

Pourquoi doper des boîtes quantiques avec des ions de terres rares ?
Boîtes quantiques dopées avec des ions de terres rares pour l'émission de lumière visible

Auteur(s) : Bruno DAUDIN, Yuji HORI

Relu et validé le 22 oct. 2019

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Il a fallu attendre la fin du XIXe siècle pour que triomphe la lampe à incandescence puis la seconde moitié du XXe siècle pour voir s’ébaucher la nouvelle révolution de l’éclairage : celle des diodes électroluminescentes. Les boîtes quantiques seront-elles la solution du XXIe siècle ? Une boîte quantique est une nanostructure dont les trois dimensions sont « petites », de l’ordre de 10 nm. Dans ce cas, les propriétés électroniques et optiques du matériau sont dominées par les effets de confinement quantique. Les boîtes quantiques possèdent des propriétés optiques remarquables.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Quantum dots doped with rare earth ions for visible light emission

We had to wait until the late nineteenth century for the triumph of the incandescent lamp and then the second half of the twentieth century to see the new lighting revolution take form: that of LEDs. Will quantum dots be the solution of the twenty-first century? A quantum dot is a nanostructure whose three dimensions are "small", in the order of 10 nm. In this case, the electronic and optical properties of the material are dominated by quantum confinement effects. Quantum dots possess remarkable optical properties.

INTRODUCTION

Il a fallu attendre la fin du XIXe siècle pour que triomphe la lampe à incandescence puis la seconde moitié du XXe siècle pour voir s'ébaucher la nouvelle révolution de l'éclairage : celle des diodes électroluminescentes. Les boîtes quantiques seront-elles la solution du XXIe siècle ?

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-nm2040

CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :

Accueil Ressources documentaires Électronique - Photonique Optique Photonique Matériaux pour l'optique et les lasers Boîtes quantiques dopées avec des ions de terres rares pour l'émission de lumière visible Pourquoi doper des boîtes quantiques avec des ions de terres rares ?

Accueil Ressources documentaires Électronique - Photonique Optique Photonique Nano-optique Boîtes quantiques dopées avec des ions de terres rares pour l'émission de lumière visible Pourquoi doper des boîtes quantiques avec des ions de terres rares ?

Accueil Ressources documentaires Sciences fondamentales Nanosciences et nanotechnologies Nanotechnologies pour l'électronique, l'optique et la photonique Boîtes quantiques dopées avec des ions de terres rares pour l'émission de lumière visible Pourquoi doper des boîtes quantiques avec des ions de terres rares ?


Cet article fait partie de l’offre

Nanosciences et nanotechnologies

(151 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

3. Pourquoi doper des boîtes quantiques avec des ions de terres rares ?

Les ions de terres rares sont connus pour présenter des raies de luminescence dans le visible dont l'énergie, l'intensité et la largeur à mi-hauteur dépendent peu de la matrice. Cette remarquable propriété, due à la nature des transitions énergétiques qui mettent en cause des électrons des couches profondes « protégées » de l'influence de la matrice par l'écrantage causé par les électrons des couches externes, peut être utilisée pour la réalisation de dispositifs émetteurs de lumière. Le dopage par implantation ou par voie chimique de semiconducteur massif avec des ions de terres rares est étudié dans cette perspective mais présente un inconvénient notable : du fait de la possibilité pour les porteurs (les électrons et les trous) de circuler librement dans le matériau, la probabilité de recombinaison non radiative est grande par rapport aux probabilités de recombinaison radiative et d'excitation concomitante des niveaux de l'ion de terre rare. Le rendement d'émission lumineuse est donc faible, d'autant plus que la température est élevée et le libre parcours moyen des porteurs, activé thermiquement, est grand.

La situation devrait être bien différente si l'on est capable de doper des boîtes quantiques avec des ions de terres rares : les porteurs piégés dans la boîte par l'effet du confinement, avec une probabilité de recombinaison non radiative réduite du fait de la perfection cristallographique de celle-ci, auront une probabilité accrue de se recombiner radiativement et d'exciter l'ion de terre rare. On s'attend donc à observer une luminescence caractéristique de la terre rare et présentant les propriétés de stabilité en fonction de la température de la luminescence des boîtes quantiques de GaN .

HAUT DE PAGE

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Nanosciences et nanotechnologies

(151 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Pourquoi doper des boîtes quantiques avec des ions de terres rares ?
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - NAKAMURA (S.), SENOH (M.), MUKAI (T.) -   *  -  Japn. J. Appl. Phys. 32, L8 (1993).

  • (2) - NARUKAWA (Y.), KAWAKAMI (Y.), FUNATO (M.), FUJITA (Shizuo), FUJITA (Shigeo), NAKAMURA (S.) -   *  -  Appl. Phys. Lett. 70, 981 (1997).

  • (3) - DAUDIN (B.), WIDMANN (F.), FEUILLET (G.), SAMSON (Y.), ARLERY (M.), ROUVIÈRE (J.-L.) -   *  -  Phys. Rev. B 56, [R 7 069] (1997).

  • (4) - ARLERY (M.), ROUVIÈRE (J.-L.), WIDMANN (F.), DAUDIN (B.), FEUILLET (G.), MARIETTE (H.) -   *  -  Appl. Phys. Lett. 74, 3287 (1999).

  • (5) - ROUVIÈRE (J.-L.), SIMON (J.), PELEKANOS (N.), DAUDIN (B.), FEUILLET (G.) -   *  -  Appl. Phys. Lett. 75, 2632 (1999).

  • (6) - SIMON (J.), PELEKANOS (N.T.), ADELMANN (C.), MARTINEZ-GUERRERO (E.), ANDRE (R.), DAUDIN (B.), LE SI DANG (B.), MARIETTE (H.) -   *  -  Phys. Rev. B 68, 35312 (2003).

  • ...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Nanosciences et nanotechnologies

(151 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS