Simulation et optimisation d’une diode laser bleue à base de GaN cubique

Abstract

Ce projet contribue à la recherche scientifique dans le domaine des nouveaux matériaux et des nanotechnologies pour la fabrication de lasers émettant dans le bleu. Les sources de lumière compactes émettant dans l’ultra-violet sont nécessaires pour des applications de capteurs biologiques ou chimiques, pour le stockage à forte densité ou en tant que lasers de pompe pour source blanche. Le nitrure de Gallium (GaN) est apparu comme le matériau présentant le plus fort potentiel pour la fabrication de diodes électroluminescentes ou de lasers émettant à des longueurs d’ondes allant de l’ultra-violet jusqu’au bleu et pour des applications de lumières blanches. Il reste néanmoins quelques verrous à lever. Une trop faible connaissance des paramètres des matériaux (gain matériau, indice optique, pertes, conductivité thermique et électrique) empêche une modélisation précise des caractéristiques des composants et défavorisent une conception optimale des composants. C’est sur ces derniers verrous que se focalisera le sujet du mémoire.Abstract-This project contributes to scientific research in the field of new materials and nanotechnologies for the manufacture of laser emitting in the blue. The compact light sources emitting in the ultraviolet is necessary for biological applications or chemical sensors, for high density storage or lasers as pump source for white light. Gallium nitride (GaN) has emerged as the material having the highest potential for producing light emitting diodes or lasers emitting at wavelengths ranging from ultra-violet to blue and for applications of white lights. However there are still some obstacles to solve. Too little knowledge of the material parameters (gain material, optical index, loss, thermal and electrical conductivity) prevents accurate modeling of component specifications and disadvantage optimal design of components. It is on these locks that will focus the subject of memory.