Principe et fabrication d’une microsource IR
Microsources IR pour la mesure de gaz. Application à l’automobile

2.1 Fonctionnement d’une microcavité

Si un matériau, par exemple un semi-conducteur, est placé dans une microcavité aux parois très réfléchissantes et dont les dimensions sont un multiple de la demi-longueur d’onde émise par le matériau, on modifie les propriétés émissives du matériau . En effet, on fabrique un résonateur optique qui tend à réduire l’émission aux longueurs d’onde non résonantes tandis qu’il renforce l’émission d’autres longueurs d’onde dites résonantes (figure 4).

Nous rappelons ici quelques principes qui permettront de comprendre le fonctionnement de ce type d’émetteur.

Un film semi-conducteur (en CdHgTe) de quelques centaines de nanomètres d’épaisseur constitue la zone émettrice de lumière. Il est inséré (figure 5) entre deux miroirs multicouches appelés miroirs de Bragg, l’ensemble formant ainsi un microrésonateur de type Fabry-Pérot. Si la longueur d’onde de résonance λ₁ correspond à la longueur d’onde d’émission de la couche active, on a une augmentation de l’intensité d’émission.

Cette augmentation ne dépend que de la réflectivité des miroirs situés de part et d’autre de la cavité et de la position de la zone active dans la cavité. Ainsi, lorsque la zone active (émettrice de lumière) est positionnée sur un maximum du champ électrique de la cavité, on a le maximum d’intensité émise.

D’un point de vue spectral, la microcavité permet une diminution de la largeur de la raie d’émission. Elle est directement liée,...