Contribution a l'ingenierie et a la modelisation d'heterostructures (ga,in)(as,p)/gaas pour diodes lasers

par EDDY CHIRLIAS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean Massies.

Soutenue en 2001

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Les alliages bases sur le systeme de materiaux (ga,in)(as,p) sur gaas couvrent un domaine de longueur d'onde allant de 1. 06m partiellement couvert par le systeme (al,ga)as. L'etude de ces materiaux sans aluminium est recente a cause d'une part du controle precis des compositions en elements iii et en elements v qu'ils exigent et d'autre part de la difficulte d'obtention d'une bonne qualite structurale du materiau. Neanmoins, ils presentent deux avantages importants : une bonne tenue en puissance des dispositifs bases sur ces alliages et l'absence d'aluminium permet d'envisager la realisation de dispositifs comportant plusieurs etapes d'epitaxie. Cette these portera dans un premier volet sur la gravure in situ de ces materiaux a partir de ascl 3. Apres avoir etudie la cinetique de gravure de ascl 3 et propose un mecanisme reactionnel de gravure, nous presentons deux applications de la gravure in situ de ces materiaux : l'obtention d'interfaces abruptes dans des puits segreges de gainas/gaas et l'elaboration d'un laser a couplage par le gain. Le second volet est consacre a la modelisation de diodes lasers de puissance sans aluminium emettant a 800nm et a 980nm. Cette etude est realisee en utilisant un modele permettant de simuler de facon globale les proprietes electro-optiques du laser a puits quantique. Un travail de caracterisation permettant de determiner les parametres materiau critiques a ete mene ainsi que la validation du modele de gain tenant compte des effets a n-corps. Les evolutions des spectres d'emission spontanee, de la tension ou de la puissance optique en fonction du courant, ainsi que l'evolution du courant de seuil avec la temperature ou des rendements avec la longueur de la cavite optique sont simulees avec un bon accord a l'experience. Fort de ces resultats et de la comprehension microscopique du fonctionnement du laser, quelques strategies d'optimisation des performances des lasers de puissance sans aluminium sont proposees.

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Informations

  • Détails : 214 p.
  • Annexes : 154 ref.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 2001
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