Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université d’Oran1 - Ahmed Ben Bella
Affiliation
Département de Physique
Auteur
GRINI, Nesrine
Directeur de thèse
ZITOUNI Karima
Co-directeur
(Professeur)
Filière
Physique des Matériaux
Diplôme
Doctorat
Titre
Etude d’optimisation de lasers à cascade quantique à base de nanostructures à puits quantiques de GaN/AlGaN
Mots clés
Hétérostructure, Cascade quantique, Matériaux nitrure, Laser de type I
Résumé
L’objectif de ce travail est de procéder à une étude d’optimisation de lasers à cascade quantique à base de nanostructures à puits quantiques de GaN/AlGaN. Le laser à cascade quantique est un laser à semi conducteur qui utilise soit des transitions inter-bandes (Type I) ou des transitions inter sous-bandes (Type II) dans des hétérostructures à multi-puits quantique. C’est un laser pulsé qui émet dans le domaine Ultra-violet ou la longueur d’onde Lamda est inférieure à 0.4µm. L’ajustement de la bonne longueur d’onde dépend de la structure à étudier et des propriétés des matériaux qui la composent. Dans notre travail nous allons utiliser la structure GaN/AlGaN. Dans un premier temps, nous étudions les propriétés des matériaux constitutifs de cette structure GaN, AlN, AlGaN. On procède ensuite à des calculs d’optimisation de la structure Laser proprement dite à base de puits quantiques de GaN/AlGaN. Pour cela, on utilise la méthode k.P qui nous permet de déterminer les niveaux d’énergie des états d’électrons et de trous confinés dans les puits quantiques. On ajustera ainsi les propriétés les plus optimales de la structure pour réaliser un Laser. Nous calculons alors le gain laser et la densité de courant de seuil de ces structures Laser GaN/AlGaN. Les lasers à cascade quantique sont des lasers utilisé dans plusieurs domaines ; en médecine et particulièrement en ophtalmologie et en chirurgie ils sont utilisés aussi en gravure des circuits intégrées et en ablation des matériaux.
Statut
Validé