PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
CHAPITRE 8 . CRISTAUX PHOTONIQUES, RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX
(a)
Active Region
metal
GaAs carrier wafer
(b)
FIG. 8.3: (a) Vue de coté schématique du dispositif. Le laser utilise
un guide métal-métal, et le PC est défini uniquement par la géométrie
du métal supérieur. La partie hachurée (couche dopée) peut être
retirée (cf. fig. 8.4). (b) Photo du dispositif, obtenue avec un microscope
optique. La fil électrique est micro-soudé directement sur la
surface du métal supérieur.
– C.P. avec bord absorbant : lorsque l’on laisse la couche dopée sur le
bord de l’échantillon.
– C.P. avec bord réfléchissant : lorsque la couche dopée est retirée
(gravure humide).
La figure 8.4 schématise ces deux types de CP.
Afin d’étudier les CPs, 32 types de dispositifs ont été fabriqués en salle
blanche :
– 8 dispositifs où la période a du CP varie : de 34 à 38.9 µm par pas
de 0.7 µm. Le rayon des trous égal à r/a = 2/9 de la période. (Le
rayon des trous varie avec la période afin de suivre la loi d’échelle).
– 8 dispositifs où le rayon varie de 0 à 14 µm par pas de 2 µm. Le
dispositif dont le rayon est égal à 0, c’est à dire qu’il n’y a pas de
cristal photonique, servira de référence. Le CP avec un rayon de trou
de 14 µm n’a pas pu être mesuré car il est presque impossible de
micro-souder l’échantillon quand la taille des trous est trop grande (il
n’y a plus assez de métal sur la surface du dispositif pour réussir à
faire la soudure). Pour ces échantillons la période est fixe et égale à
a = 36.5 µm.
Chaque PC a été fabriqué pour les deux conditions aux bords. Généralement
chaque type de cristal photonique est répété 2 fois afin d’avoir au
moins un PC de chaque type viable (parfois le report de substrat pose problème
et des parties de l’échantillon sont court-circuité, ou il peut arriver
qu’il y ait des problèmes de fabrications).
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