Transitions optiques interbandes et intrabandes dans les boites quantiques simples et couplées verticalement

Apres avoir presente les methodes utilisees pour le calcul des etats electroniques, nous discutons les etats lies d'electrons et de trous dans une boite isolee. Nous calculons la force d'oscillateur et les regles de selection pour les transitions intrabandes. Nous montrons qu'il faut distinguer entre les excitations polarisees dans le plan et celles polarisees verticalement; notre calcul montre que dans une boite isolee l'absorption est tres anistrope. Dans le cadre des boites isolees nous developpons egalement un modele pour interpreter plusieurs experiences recentes de STM, qui pretendent l'observation directe des fonctions d'onde d'electrons et de trous. Nous etudions ensuite les systemes de boites empilees. Nous discutons le couplage entre les boites en fonction de l'epaisseur de la barriere qui les separe. Nous nous interessons en particulier au regime de boites fortement couplees. Nous montrons que l'anisotropie typique des boites uniques diminue considerablement dans le cas des systemes de boites fortement couplees. Ces derniers sont particulierement interessants si l'on regarde les effets du champ electrique. Nous montrons ainsi que les systemes de boites fortement couplees sont aussi polarisables que les puits quantiques, avec une proprite en plus: le confinement dans le plan. La derniere partie de ce travail presente une discussion detaille des etats du continuum bidimensionnel (couche de mouillage) et tridimensionnel (barriere). Le role du continuum est particulirement important dans le cas des transitions interbandes: nous montrons que les transitions croisees entre etats lies et etats du continuum sont a l'origine d'un fond continu entre la partie basse energie du spectre (due aux transitions liees) et le seuil de la couche de mouillage. Cet effet, observe exprimentalement, montre de facon claire que le modele ``atome artificiel'' est trop simple pour decrire de facon adequate les propriets des boites quantiques.