PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
Jth (A/cm²
1200
1000
800
600
400
200
vertical
diagonal
0
0 50 100
Température (K)
150 200
4.6 . CONCLUSION
FIG. 4.16: Simulation de la variation du courant de seuil pour une
structure à 3.8 THz, avec une transition soit diagonale, soit verticale.
Pour la simulation la densité de courant de seuil est estimée comme
la somme du courant parasite plus l’évolution thermique due à l’émission
de phonons activée thermiquement.
peut-être assez bien estimé en utilisant un modèle tight binding. Les structures
sont de plus en plus sensibles à cet effet pour les grandes longueurs
d’onde.
En plus de ce courant parasite, en augmentant la température, la phénomène
limitant est due à l’émission de phonon activée thermiquement
qui varie comme exp(−(ELO − ω)/kT ), et donc va avoir plus d’effet sur
les courtes longueurs d’onde.
Pour permettre une augmentation future de la Tmax, il semble donc nécessaire
d’optimiser deux points clés : la diminution du taux d’émission
de phonons activés thermiquement, et la réduction du courant parasite.
Comme il a été démontré par S. Kumar ([29]) et collaborateurs, le premier
point peut être amélioré en utilisant un transition plus diagonale dans
l’espace réel. Quant à la réduction du courant parasite elle peut être obtenue
en utilisant des puits quantiques de différentes profondeurs, comme
démontré par G. Scalari et collaborateurs [76]. Cela permet de réduire
le couplage des états quantiques pour des champs inférieurs à celui de
l’alignement désiré et ainsi abaisse fortement le courant d’alignement.
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