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RÉSUMÉ
Les diodes laser commercialisées actuellement sont élaborées à partir de puits quantiques, couches minces semi-conductrices d’épaisseur nanométrique. De nombreuses études sont aujourd’hui consacrées aux boîtes quantiques semi-conductrices, nanostructures capables de confiner les électrons à l’échelle du nanomètre dans toutes les directions de l’espace. Leurs caractéristiques supérieures à celles des diodes à puits quantique, notamment une réduction de la densité de courant de seuil et une plus grande stabilité en température, en font d’excellents candidats pour le marché des télécommunications optiques.
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INTRODUCTION
La réalisation de boîtes quantiques autoassemblées, nanostructures dans lesquelles l’électron est confiné dans les trois directions de l’espace, et la discrétisation des états électroniques qui en résulte, permettent d’envisager l’élaboration de diodes laser pour les télécommunications optiques avec des caractéristiques supérieures à celles des diodes laser à puits quantique, commercialisées actuellement.
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3. Lasers à boîtes quantiques de InAs/GaAs émettant à 1 300 nm
3.1 Émission laser depuis l’état excité
Aujourd’hui, deux voies sont explorées afin de réaliser des diodes laser émettant à 1 300 nm, sur substrat de GaAs : celle qui utilise des puits quantiques de GaInNAs et celle qui utilise des boîtes quantiques de InAs. Cependant, c’est la seconde approche qui présente les meilleures caractéristiques et perspectives. À 1 300 nm, la valeur record publiée pour Jth est de 16 A/cm2 , valeur qui constitue la plus faible valeur obtenue pour un laser émettant par la tranche, puits et boîtes quantiques confondus. La valeur record de la température caractéristique T0 est 320 K . Ces caractéristiques sont bien meilleures que celles obtenues pour le système GaInNAs (Jth = 6,7 kA/cm2 ) mais également pour le système InGaAsP sur substrat de InP (Jth = 1 070 A/cm2, T0 = 59 K à 300 K ). Cependant, ces boîtes quantiques de InAs/GaAs sont élaborées par MBE.
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