Abstract FR:

Ce travail présente l'étude de nouveaux systèmes de matériaux, pour la réalisation de lasers émettant à la longueur d'onde de 1,3 "micron" m, pour les communications optiques. Notre recherche s'est donc focalisée sur le matériau actif de ces lasers sur GaAs. Deux approches ont été explorées: les puits composites GaInAs/GaAsSb de type II, et les puits quantiques à faible teneur en azote, GaAsSbN ou GaInAsN. Après avoir déterminé les discontinuités de bande du GaAsSb contraint sur GaAs, nous avons démontré que l'émission à 1,3 "micron"m est possible dans une structure à puits quantique composite GaInAs/GaAsSb. Pour améliorer cette caractéristique, nous avons évolué vers une conception de puits dite symétrique: GaInAs/GaAsSb/GaInAs. Avec un tel puits, nous avons démonté un fonctionnement laser à 1,06 "micron"m avec une densité de courant de seuil dans le dispositif de 0,46kA/cm2. Après un travail d'installation et de mise au point d'une source d'azote à plasma sur la chambre de croissance épitaxiale, nous avons exploré l'incorporation de faibles quantités d'azote dans les ternaires GaInAs et GaAsSb. Nous sommes en outre les premiers à avoir réalisé des alliages GaNAsSb. L'azote s'incorpore plus facilement dans cet alliage que dans le GaInNAs. Le GaNAsSb est aussi plus favorable à l'émission aux grandes longueurs d'onde (>1,3 "micron" um). Dans des structures à puits de GaNAsSb, nous avons obtenu de l'électroluminescence à température ambiante à 1,3 "micron" m sans atteindre le seuil de l'émission laser. Avec des puits quantiques GaInNAs, nous avons d'abord obtenu une émission laser à 1,215 "micron"m avec une densité de courant de seuil de 0,44kA/cm2, un rendement externe de 53%, et un To de 85K. Puis nous avons atteint l'émission à 1,274 "micron"m avec une densité de courant de seuil de 0,87kA/cm2, et enfin 1,303 "micron"m pour 2,1kA/cm2. Notre objectif d'émission laser à 1,3 "micron"m sur un substrat de GaAs a donc été atteint dans le cadre de cette thèse, ouvrant la voie à la réalisation de structures à émission par la surface.