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Université de Metz
U.F.R Sci.F.A
THÈSE
présentée
et soutenue
publiquement le 03 Décembre 1997
pour l'obtention du
Doctorat de I'Universitê de METZ
(Spécialité Physique du Solide)
par
Abdellatif
EL HASSANI
Effet d'un champ êlectrique sur les
excitons chargés dans les
Université de Strasbourg.
Université de Mulhouse.
Université de Metz.
Université de Metz.
Université de Metz.
Université de Metz.
9g>)+TS
sflb
sls+
semr-conducteurs
massifs et
bidimensionnels
Composition du jury
Rapporteurs
:
Eraminateurs :B. JOULAKIAN
B.
STEBE
Directeur de thèse: F. DUJARDIN
B. HÔNERLAGE
L. STAUFFER
A. BATH
Institut de Physique et d'Electronique de METZ

Remerciements
Le présent
trauail a été réalisé
au sein du groupe
de
Photoélectronique
Théorique
du Laboratoire de Théorie
de la Matière Condensée
de I'(Jniaersité
de Metz, sous
la direction de Monsieur F. DUJARDIN, Maître ile Conférences.
Je tiens à lui
faire part de ma profonde
reconnaissance
pour I'intérêt constant
qu'il a manifesté
uis-à,-uis
de rnon traaail et aussi des encouragements
et des conseils
qu'il n'a
jamais cessé de me prodiguer.
Je remercie Ie Professeur
B. STEBE, pour auoir assuré
un suiui attentif et
critique de la progression
des résultats.
Je suis sensible
à l'honneur que
rne
font Madarne
L. STAUFFER, professeur
à l'Uniuersité de
Mulhouse
et Monsieur A. ïÔNEnLAGE, Professeur
à l'(Jniuersité
de Strasbourg, d'auoir bien uoulu
accepter
la charge
de rappor-teurs.
Mes remerciements
s'adressent
également
ù Messieurs
A. BATH
et B. JOULAIilAN, Professeurs
ù I'Uniuersi,té
de Metz d'auoir uoulu juger et
eraminer ce trauail.
Je tiens aussi à, remercier
M. FEDDI, Maître de Conférences
à I'Ecole Norrnale
Supérieure de Tétouan, pour les discussions
enrichissantes
que
j'ai eues
auec
lui.
A tous
mes collègues
du groupe
de Photoélectronique
Théorique,
j'exprime ma
sincère
et amicale gratitude
pour I'arnbiance
amicale qu'ils
ont su
faire régner
au
sein de l'Institut, particulièrement
messieurs
M. AZAIT)UNI, A. M)RADI, R.
MOUSSADAR.

Je ne pourrais oublier Ie soutien des familles, AFIFI, BEN)UH)UD et
BENYOUNESS, je remercie
aussi
toutes les personnes
qui ont contribué de près
ou de loin ù la réalisation
de ce
trauail et que
j'ai omis de citer ici.
Je rernercie
aussi tous mes
amis, D. AFFANY, M. AMEZIANNE, L. BAUDOIN,
A. BELWIDANE, R. GUEJIMMI et
sa
fernme
Barbara,
K. KHALID et sa
fernme
Meryeme, KAMAL et sa femrne Zina, B. RIHANE sans
oublier son aimable
famille et mes chères
amis (es) qui sont au Maroc sans
erception.

Table des matières
Table des figures
Liste des tableaux
1 INTRODUCTION
Etat fondamental du
présence dtun champ
13
15
Généralités.
1.1 Etats
excitoniques
dans
les
semi-conducteurs.
I.2 Effet du champ électrique
sur les semi-conducteurs.
1.3 Effet Stark dans I'atome d'hydrogène
et d'hélium *
1.3.1 Effet Stark dans
I'atome
d'hydrogène.
L.3.2 Effet Stark dans
I'atome
d'hélium.
19
21
23
30
30
34
43
nt
43
46
ô/
2
en trion X- dans un semi-conducteur massif
électrique uniforme faible.
2.I Introduction
2.2 Equation de la masse
effective
2.3 Energie
fondamentale
des trions en présence
d'un champ
électrique
uniforme
2.3.I Séparation
du mouvement
du centre
de
masse
et du mouveme
relatif
2.3.2 Calcul variationnel de l'énergie
fondamentale.
2-4 Comparaison
avec
la physique
atomique.
2.4.1 Calcul des
rayons
movens.
39
4I
42
2.5 58
63
Conclusion