PHOTONIQUE POUR LES LASERS À CASCADE QUANTIQUE ...

tel-00740111, version 1 - 9 Oct 2012
3.3 . LE GUIDE PLASMONIQUE
FIG. 3.3: Taux de décroissance en fonction de la valeur de la
constante diélectrique du matériau 2. Les axes correspondent à
la valeur des constantes diélectriques dans le plan complexe. La
constante diélectrique du matériau 1 est égale à ɛ = 1.5 + 0.3 ∗ i (représenté
par la flèche noire dans la figure). La valeur de la constante
diélectrique du deuxième matériau varie dans le plan complexe, et
lorsque le mode de surface existe, la couleur indique le taux de décroissance
dans le matériau 1. On peut séparer deux parties selon
que la partie réelle kdiel est plus grande ou plus petite que sa partie
imaginaire (la séparation est indiquée en pointillé). Quand elle est
plus grande (par exemple pour le point A), la décroissance exponentielle
(représentée à gauche) ne présente pas d’oscillation à l’inverse
du point B ou la partie réelle est plus petite que la partie imaginaire.
3.3.2 Plasmon de surface
L’interface métal-semiconducteur est omniprésent dans les dispositifs,
car il est nécessaire pour l’injection électrique (le métal est déposé par
évaporation lors de la fabrication des dispositifs (cf. annexes)). Cet interface
peut soutenir la propagation de modes de surfaces, car la partie réelle
de la constante diélectrique d’un métal est négative en dessous de la fréquence
plasma, et celle du diélectrique est positive. On a vu que cette
condition n’était pas suffisante pour l’obtention de mode de surface, néanmoins,
généralement la constante diélectrique du métal est beaucoup plus
grande que celle du diélectrique, ainsi (en utilisant les notations précédentes)
:
|ɛmetal| = |ɛ2| ≫ |ɛ1| = |ɛdielectrique| (3.82)
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