Conception, réalisation et caractérisation de diodes laser InGaAsN/GaAs à<br />diaphragme d'oxyde pour les télécommunications optiques à 1,3μm. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2006

Conception, réalisation et caractérisation de diodes laser InGaAsN/GaAs à
diaphragme d'oxyde pour les télécommunications optiques à 1,3μm.

Résumé

The works reported in this thesis concern the study of a multiple quantum well (QW)
InGaAsN laser diode emitting at 1.3μm, grown on GaAs substrate, and comprising a ridge structure
obtained by a selective lateral thermal wet oxidation of an AlAs layer (Alox). First of all, a
complete optimization study of the properties of the InGaAsN QW emission is carried out. This
study uses a model based on the band structure modelling of InGaAsN.
We deduce the parameters of two-dimensional structural design to obtain a 1.3μm laser
emission wavelength, presenting good thermal stability and high dynamic response compatible with
the optical access networks.
In the second time, after the development of the selective wet oxidation process, we present
a complete and reproducible technological realization process of ridge laser diodes with side
injection of the carriers and oxide diaphragm by taking account of the technological constraints of
the various stages.
The realization and the characterization of laser diodes constituted the last part of this work.
After validating the technological process in the AlGaAs/GaAs material system, we carry out a
comprehensive characterization of the components including 3QW InGaAsN active layers in order
to evaluate the potentialities of this new material system and to confirm the interest of the lateral
confinement by oxide layers to obtain stable single-mode components.
Les travaux reportés dans cette thèse concernent la conception et la réalisation
technologique d'une diode laser à puits quantiques InGaAsN émettant à 1,3μm, épitaxiée sur
substrat de GaAs, et comportant une structure à ruban à base d'un diaphragme d'oxyde
d'aluminium (Alox). Nous présentons, tout d'abord, l'étude de modélisation et de conception de ces
diodes laser. En nous appuyant sur un outil incluant la modélisation de la structure de bande des
puits quantiques InGaAsN/GaAs, une étude complète d'optimisation des propriétés d'émission des
puits quantiques est menée. Nous en dégageons les critères de conception de la structure
bidimensionnelle pour obtenir une émission laser à 1,3μm présentant de bonnes performances en
terme de stabilité thermique et de réponse dynamique, compatible avec les réseaux optiques
d'accès.
La seconde partie porte sur la réalisation technologique des composants. Nous présentons la
mise au point de l'étape d'oxydation latérale humide et au développement d'un procédé
technologique complet et reproductible de réalisation de diodes laser avec injection latérale des
porteurs et diaphragme d'oxyde en tenant compte des contraintes technologiques des différentes
étapes du procédé. La réalisation et la caractérisation de diodes laser à diaphragme d'oxyde ont
constitué la dernière phase de ce travail. Après avoir validé le procédé technologique dans la filière
AlGaAs/GaAs, nous avons procédé à une caractérisation approfondie des composants à multi puits
quantiques InGaAsN/GaAs afin d'évaluer les potentialités de cette nouvelle filière et de confirmer
l'intérêt du confinement procuré par le diaphragme Alox pour l'obtention de composants
monomodes stables.
Fichier principal
Vignette du fichier
These_BM_impression.pdf (3.04 Mo) Télécharger le fichier
Loading...

Dates et versions

tel-00131210 , version 1 (15-02-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00131210 , version 1

Citer

Benoit Messant. Conception, réalisation et caractérisation de diodes laser InGaAsN/GaAs à
diaphragme d'oxyde pour les télécommunications optiques à 1,3μm.. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00131210⟩
210 Consultations
1528 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More