AMELIORATION DES PERFORMANCES DES LASERS A CASCADE QUANTIQUE - ETUDE DU CONFINEMENT OPTIQUE ET DES PROPRIETES THERMIQUES

• Main Author: Bengloan, Jean-Yves
• Language: FRE
• Published: Université Paris Sud - Paris XI 2005
• Subjects: [PHYS:PHYS:PHYS_ATOM-PH] Physics/Physics/Atomic Physics; [PHYS:COND] Physics/Condensed Matter; [PHYS:PHYS] Physics/Physics; Optoélectronique; Lasers semiconducteurs unipolaires; Guides d'onde; Puits quantiques; Transitions intersousbandes
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00084018; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/08/40/18/PDF/TheseJYBengloan.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/08/40/18/PDF/TalktheseJYBengloan.pdf

Pour un laser semiconducteur, la démonstration de fonctionnements en régime continu et à température ambiante est une étape cruciale à franchir pour en faire des dispositifs optoélectronique à part entière. Dans ce but, on cherche à améliorer leur température maximale de fonctionnement en régime continu et à limiter la puissance électrique injectée. Pour répondre à ces deux besoins essentiels, des travaux d'optimisation ont été menés au cours de cette thèse sur des lasers à cascade quantique (LCQ) émettant à lambda~9µm.<br />Une optimisation des guides d'onde des LCQ en GaAs/AlGaAs a été entreprise afin de diminuer les densités de courant de seuil et augmenter les rendements de ces lasers ; grâce à des guides utilisant des couches en AlGaAs ou en GaInP, de nouvelles performances ont été atteintes pour ces lasers. La réalisation d'injection sélective de courant par implantation de protons permet aux LCQ en GaAs/AlGaAs de réduire leurs courants de fonctionnnement, et d'améliorer leur propriétés thermiques. Nous avons expérimenté cette technique sur des LCCQ en GaInAs/AlInAs/InP.<br />L'influence d'une couche épaisse d'or, déposée sur le dessus des guides rubans pour améliorer la dissipation de chaleur, a également été étudiée. Les performances des deux types de LCQ seront comparées et les perspectives sur leur développement seront discutées.