The II-VI photorefractive materials for dynamic holographic recording in the range 0,6 - 1,5 um
Les II-VI photoréfractifs dans la bande 0,6 - 1,5 um pour l'enregistrement holographique dynamique
Résumé
Due to their high sensitivity, cadmium telluride and zinc telluride crystals are promising photorefractive materials in the field of real-time holographic recording media. The first semiconductor works in the near infrared region (1,06-1,55 mm) whereas the other one is more adapted to the CCD cameras and to laser diodes (850 nm). In this work, the main stages of cadmium telluride crystals development are considered: growth, characterisations and post-growth processes. The material is grown by the vertical Bridgman-Stockbarger method and is optimised for well-defined applications. Some growth parameters are adjusted. Especially, the effect of an axial magnetic field on the growth is experimented. The electric properties are studied by correlating electron paramagnetic resonance and modulated photocurrent experiments. The density of states is probed by the first method whereas the second one identifies the energy levels. The tellurium antisite as well as a second deep centre are detected. The cutting and polishing processes as well as the electrical breakdown behaviour are studied by use of a polarimetric experiment. The optical technique allows to probe the birefringence induced by stresses or by the local electric field. The research on the ZnTe subject focuses on its growth and doping. The “travelling heater method” growth is optimised. Two codopings that brings resistivity and photorefractivity in the material are defined and validated by appropriate characterisations.
Au vu de leur sensibilité importante, les monocristaux de CdTe et de ZnTe photoréfractifs possèdent un avenir certain en tant que supports d'enregistrement holographique en temps réel. Si le premier matériau travaille dans le proche infrarouge (1,06-1,55 mm), le second est mieux adapté aux caméras CCD et aux diodes lasers (850 nm). Dans ce travail, les grandes étapes du développement d'un cristal de CdTe sont abordées : croissance, caractérisations, mise en forme. Le matériau est réalisé par la méthode de Bridgman-Stockbarger verticale et est optimisé en vue d'applications clairement définies. Plusieurs paramètres de croissance sont modifiés. Plus particulièrement, durant celle-ci, l'effet d'un champ magnétique axial à l'ampoule est testé. L'étude des propriétés électriques est effectuée en corrélant des expériences de résonance paramagnétique électronique et de photocourant modulé. La densité d'états est sondée par la première méthode tandis que la seconde attribue une signature structurale aux niveaux énergétiques. L'antisite de tellure ainsi qu'un deuxième centre profond sont mis en évidence. Les procédés de découpe et de polissage ainsi que le problème de claquage électrique à haut champ sont étudiés par polarimétrie. Le développement de la technique expérimentale permet de sonder la biréfringence induite aussi bien par les contraintes que par le champ électrique local. Les travaux concernant le ZnTe se sont concentrés sur sa croissance et son dopage. La cristallogénèse en phase liquide dite THM est optimisée. Deux codopages permettant de rendre le matériau résistif et photoréfractif ont été définis et validés par des caractérisations appropriées.
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