Etude d'un laser UV compact à semiconducteurs (Al, Ga)N pompé par micropointes

par Julien Barjon

Thèse de doctorat en Optique, optoélectronique et micro-ondes

Sous la direction de Engin Molva.

Soutenue en 2002

à Grenoble, INPG .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce mémoire présente les premiers résultats d'une étude visant la réalisation d'un laser UV continu, compact, de faible puissance (1̃0mW) dans la gamme de longueur d'onde 250-350nm. Dans ce dispositif, la structure laser à émission latérale est à base de nanostructures (puits ou boîtes quantiques) de semiconducteurs nitrures (Al,Ga)N. Le pompage est assuré par des électrons énergétiques (1̃0keV) émis par des cathodes à micropointes. L'étude séparée des éléments du laser a permis de déterminer les capacités et les limites actuelles des technologies utilisées. Le développement d'un canon à électrons miniature a bénéficié de l'étude d'un procédé de focalisation magnétique simple à base d'aimants permanents, et de matrices de micropointes adaptées à l'émission de forts courants (Ã. Cm-2) dans un cône d'émission réduit. L'ensemble du dispositif de pompage a permis d'atteindre une densité de puissance de 12kW. Cm-2 à 10kV sur la puce laser. Des hétérostructures laser à confinements séparés pour les porteurs et la lumière ont été réalisées en épitaxie par jets moléculaires à source plasma radiofréquence sur des substrats de SiC. L'effet laser a été obtenu à la température ambiante à 331nm à partir de boîtes quantiques GaN/AlxGa1-xN. Une étude expérimentale a permis d'attribuer l'origine des seuils encore trop élevés pour le pompage par micropointes, aux fortes pertes optiques internes des guides ternaires AlxGa1-xN/AlyGa1-yN (200cm-1). Un ensemble de procédés technologiques (gravure, clivage, polissage, miroirs diélectriques Hf02/SiO2) a été développé pour permettre la réalisation de cavités optiques à faibles pertes, adaptées au laser à boîtes quantiques.


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  • Titre traduit

    Study of a compact UV laser based on (Al,Ga)N semiconductors and pumped by microtip cathodes


  • Résumé

    This report presents the first results of a study aiming at the realization of a continuous, compact, low power (1̃0mW) laser in the UV wavelength range 250-350nm. In this device, the edge emission laser cavity contains nanostructures (quantum wells or dots) of (Al,Ga)N nitride semiconductors. Pumping is ensured by energetic electrons (1̃0keV) emitted by microtip cathodes. A separate study of the laser elements is presented to determine the capabilities and the current limits of the used technologies. (. . . )

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Informations

  • Détails : 196-28 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 189-196

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS02/INPG/0109
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS02/INPG/0109/D
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