In this work, strain relaxation in green-red emitting InGaN/GaN quantum well (QW) structures are investigated by transmission electron microscopy. In these structures, high indium content QW strain relaxation takes place through hexagonal domains formation inside GaN barrier just on QW top. With In increases, domains become limited by I1 stacking faults (SF) which can terminate by Frank partial dislocations at the junction when folding to prismatic planes. Closed domain defects two configurations are observed with rotated or parallel I1 basal SF. Two possible origins of a-type threading dislocations emanating from such defects and propagating to free surface, are then identified.

Indirect excitons (IXs) offer an opportunity to explore dipolar bosonic fluids in semiconductors. Indeed, IXs are quasiparticles hosted by quantum heterostructures, e.g. quantum wells (QWs). Such IXs are Coulomb-bound pairs consisting of an electron and a hole individually confined at the two opposite QW interfaces. Main properties of IX fluids, such as radiative lifetimes, in-plane transport, achievable densities, interactions and possible collective behaviour are determined by IX dipole length, roughly given by the QW width, d. In contrast with GaAs-based heterostructures, GaN/(AlGa)N QWs may host IXs with relatively high binding energy even in the absence of external electric field [1]. Independent control over the IX density and temperature in electrostatic traps, consisting ofvarious metallic patterns on the sample surface, has been demonstrated [2].In this presentation we explore the effect of the dipole length on spatio-temporal dynamics of IX fluids, either confined in electrostatic traps, or expanding freely in the GaN/AlGaN QW plane, see Fig. 1. Relative importance of IX lifetime, IX-IX interaction strength and interface roughness in the quest for (i) efficient IX transport and (ii) realisation of high-density cold IX fluids is addressed. The analysis is supported by the drift-diffusion-losses model accounting for dipole length dependent interactions between IXs. The obtained results contribute to the understanding of IX fluid properties in GaN/AlGaN QWs, and could help optimisation and control of their collective behaviour.[1] F. Fedichkin et al., Phys. Rev. Applied 6, 014011 (2016)[2] F. Chiaruttini et al., Nano Letters 19, 4911 (2019)

Le laser à polaritons en géométrie de guide d’onde intègre une couche active en régime de couplage fort exciton-photon. Dans une cavité GaN horizontale courte (60µm), nous démontrons un fonctionnement en continu ou en régime de blocage de modes contrôlable, dépendant du spectre de gain, de la dispersion de vitesse de groupe et de la non-linéarité des polaritons.

Le laser à polaritons en géométrie de guide d’onde intéresse de par ses propriétés uniques résultant du couplage fort exciton-photon. Cette étude se concentre sur une cavité GaN courte de 60 µm, où le fonctionnement en continu ou en régime de blocage de mode est observé. La dépendance de ces régimes est étroitement liée au spectre de gain, à la dispersion de vitesse de groupe et à la non-linéarité des polaritons.

Les fluides quantiques d'excitons indirects sont un système bosonique intéressant en tant qu'état collectif quantique de longue durée de vie. Nous présentons les progrès récents pour leur génération, leur refroidissement et leur piégeage dans des puits quantiques GaN/(Al,Ga)N, ainsi que les premières indications de condensation dans un état collectif de forte densité, dans l'état sombre de l'exciton.