I-7-3 LASER À PUITS QUANTIQUES
Dés les années 1970, les calculs ont
montré qu'un laser dont la couche active serait très mince (puits
quantique ) serait plus performant qu'un laser à couche active massive.
Son courant de seuil est toujours plus faible et sa longueur d'onde peut
être d'ajuster grâce à ses niveaux d'énergies
discrets.
Mais ce n'est que vers 1980 que l'épitaxie par jet
moléculaire a permis la fabrication d'hétéros structures
de qualité suffisante.
Le laser à puits quantique est un exemple de composant
qui utilise les effets quantiques de la matière aux échelles
nanométriques (confinement quantique des électrons dans des
hétéros structures semi-conductrices). Lorsque l'épaisseur
des couches semi-conductrices est mince, le mouvement des électron
perpendiculairement à la couche est impossible (confinement),
l'électron se meut dans le plan des couches. Les composants obtenus sont
plus performants car le bruit est réduit, on cherche à
réduire l'épaisseur de la région active. Cela est faisable
en faisant appel à des techniques d'épitaxie sophistiquées
comme l'épitaxie par jets moléculaires (MBE : molecular beam
epitaxy) et par épitaxie
en phase gazeuse (MOCVD : metal-
organic vapor deposition). Ainsi, on obtient un laser
à puits quantique lorsque la région active a une
dimension inférieure à 20 nm [6].On peut faire la croissance
d' un seuil puits ou bien plusieurs puits
séparés par des barrières d'un matériau
semi-conducteur d' un gap plus élevé que celui
du puits. On constate alors un changement important dans certains
paramètres
[6].
du laser (gain, densité
d'états...)
I-7-3- a Avantages des lasers à puits
quantiques
v' On peut changer la longueur d'onde d'émission
en changeant l'épaisseur de la région active. v' Un
seuil plus bas.
v' Un rendement quantique supérieur.
v' Une stabilité thermique accrue.
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