Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université d’Oran1 - Ahmed Ben Bella
Affiliation
Département de Physique
Auteur
MENAZLA, Seif Eddine
Directeur de thèse
KADRI Abderrahmane (Professeur)
Filière
Physique des Matériaux
Diplôme
Doctorat
Titre
Etude de Lasers émettant dans l’Infrarouge et le Visible à base de nanostructures à puits quantiques de GaAsBi/GaAs et de GaNBi/GaAs
Mots clés
laser IR et visible, hétérostructure, GaAsBi/GaAs, GaNBi/GaAsn nanostructures
Résumé
L’objectif de ce travail est d’étudier la faisabilité de Lasers émettant dans l’Infrarouge et le Visible à base de nanostructures à puits quantiques de GaAsBi/GaAs et de GaNBi/GaAs. Ces structures sont extrêmement intéressantes, car, en principe, elles permettent de couvrir un très vaste domaine de longueurs d’ondes allant de l’Infrarouge lointain et jusqu’à l’Ultra-violet en passant par le visible. Ceci parce que les énergies du gap de ces matériaux vont d’un gap négatif de -0.4eV pour GaBi et jusqu’à 3.3 eV qui est le gap de GaN, en passant par GaAs qui a un gap de 1.42eV. Ce domaine de longueurs d’ondes est extrêmement intéressant pour de nombreuses applications en métrologie, spectroscopie, détection, communications, … Ces matériaux GaBi/GaAs/GaN sont en fait en concurrence directe avec ceux de la famille II-VI HgTe-CdTe, mais ils leur sont potentiellement supérieurs car ils sont plus stables et balayent des valeurs de gap plus large, sachant que CdTe a un gap de 1.40eV. Dans ce travail nous allons d’abord procéder à une étude par simulations ab-initio en DFT FP-LAPW des matériaux et alliages de base : GaBi, GaAs, GaN, GaAsBi, GaAsN et GaNBi. Nous étudierons ainsi les propriétés structurales, électroniques et optiques de ces matériaux. Nous procéderons ensuite à une étude d’optimisation des hétérostructures Lasers associées en utilisant le formalisme de la théorie k.P. Nous ajusterons les principales propriétés des Lasers, à savoir laes longueurs d’ondes de fonctionnement, ainsi que le gain et la densité de courant de seuil Laser. Nous étudierons enfin les applications de ces Lasers dans différents domaines.
Statut
Validé