Emetteurs à îlots quantiques pour le moyen-infrarouge
Institution:
Rennes, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Type I band lineups calculation for narrow gap structures on InP(001) substrate are presented It reveals the interest of InAsSb/GaAsSb association. Single dot model show a mixing of valence and conduction eigenfunctions in the confined eigenstates. This effect leads to non-radiative relaxations. Geometry has a strong impact on related characteristic times. IVBA calculations show a negative trend towards long wavelengths except for favoured areas. Large gap of strained InAs implies the use of big islands with low densities. Gain is then reduced. A 4 QD layers laser emitting at 1. 85 µm at 20 K has a threshold current density of 3,4 kA/cm². InAsSb dots formation in GaAsSb barrier turns out to be difficult. Antimony presence on the surface inhibits 2D-3D transition. Nevertheless this effect permits the formation of larger dots or thicker wells emitting until 2. 35 µm at 300 K.
Abstract FR:
Les premiers calculs sur les structures de type I à faible gap sur substrat d’InP(001) révèlent l’intérêt de la combinaison. InAsSb/GaAsSb. La modélisation d’îlots uniques montre un mélange des fonctions d’onde de valence et conduction dans les états confinés, conduisant à des relaxations non-radiatives. La géométrie a un fort impact sur les temps associés à ces processus. Un calcul de l’IVBA montre une évolution globalement défavorable aux grandes longueurs d’onde avec toutefois des gammes privilégiées. Le gap élevé d’InAs contraint oblige à utiliser de gros îlots en faible densité, ce qui limite le gain. Un laser fait de 4 plans d’îlots a un courant de seuil de 3,4 kA/cm² à 20 K pour une longueur d’onde de 1,85 µm. L’obtention d’ilots d’InAsSb dans une barrière de GaAsSb semble complexe du fait d’un blocage cinétique de la transition 2D-3D par l’antimoine en surface qui permet néanmoins d’obtenir de plus gros îlots ou des puits plus épais émettant jusqu’à 2,35 µm à 300 K.