Abstract FR:

L'objectif de ce travail consistait à modéliser et concevoir des photodétecteurs rapides fonctionnant aux longueurs d'ondes 1,3m-1,55m et dont l'une des applications pourrait être l'utilisation comme interface entre le réseau de télécommunication par fibre optique et les transmissions radio dans la gamme des fréquences millimétriques. Après avoir justifié notre choix des photodétecteurs en structures guide d'onde optique (PIN-guide et MSM intégré à un guide optique), nous avons développé et élaboré des outils de modélisation de la propagation optique guidée. Ces modèles nous ont permis de mettre en évidence l'intérêt des structures multimodes dans le cas d'une photodiode PIN-guide et l'importance d'une couche d'adaptation pour le photodétecteur MSM intégré à un guide optique afin d'obtenir un bon rendement quantique externe. Nous avons, ensuite, développé une modélisation permettant l'étude du comportement électrique de ces structures. Enfin, nous avons appliqué notre modélisation optique et électrique, baptisée SOPHIAN, à l'étude détaillée de photodétecteurs PIN-guide et MSM intégrés à un guide optique. Nous avons montré que les structures PIN-guide symétriques, asymétriques et en champignon peuvent fonctionner à des fréquences millimétriques avec un bon rendement quantique (r>80%). Nous avons également modélisé les MSM AlInAs/GaInAs/InP en intégration monolithique avec un guide optique, avec une couche active très mince et munis d'une couche d'adaptation d'indice pour des applications dans le domaine millimétrique.