PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
5.3 . DÉMONSTRATION EXPÉRIMENTALE DE LA RÉDUCTION DE
L’ÉPAISSEUR
gion active) et 75 nm (en dessous) et le dopage est de 5 · 10 18 cm −3 . La
construction des dispositifs en guide plasmonique n’est pas possible dans
ce cas (cela nécessiterait que la couche dopée inférieure soit plus épaisse,
au moins de 500 nm), ainsi nous comparerons dispositifs seulement en
guide métal-métal.
FIG. 5.10: Courbes LIV en fonction de la température. Le guide utilisé
est un guide double métal. À gauche sont représentée les caractéristiques
de la structure standard de 10 µm d’épaisseur, et à droite
la structure fine de 5 µm d’épaisseur. La réduction de la tension appliquée
est évidente.
Les courbes LIV en fonction de la température pour la structure standard
et la structure fine sont représentées dans la figure 5.10. La tension
d’alignement a été réduite d’environ un facteur 2 comme prévue. Les courants
d’alignement et de désalignement sont comparables entre les deux
structures. La Tmax de la structure fine est de 135 K c’est à dire 30 K de
moins que pour la structure standard de 10 µm d’épaisseur. Comme pour
les structures Bound to continuum, la réduction de l’épaisseur n’a pas dégradé
trop fortement les performances en température du dispositif.
Les structures étant identiques mis à part l’épaisseur, nous pouvons
comparer les courants de seuil pour voir si les résultats expérimentaux
sont compatibles avec les variations des pertes calculés. Afin de comparer
les seuils, au lieu de comparer seulement le seuil à basse température,
nous pouvons comparer l’évolution du seuil en fonction de la température
pour les deux échantillons. La partie gauche de la figure 5.11 représente
l’évolution du seuil en fonction de la température pour les deux structures.
En utilisant la théorie développée au chapitre 2, on s’attend à ce que
le seuil laser soit proportionnel aux pertes. Les structures de 5 et 10 µm
124