ÉTUDE COMPARATIVE DES LASERS A PUITS QUANTIQUES CONTRAINTS À BASE DE NITRURE WÜRTZITE ET ZINC-BLENDE GaN/AIGaN

N., Mokdad; K, Zitouni; A., Kadri

Communication science et technologie
Volume 4, Numéro 1, Pages 53-58
2006-01-01

étude Comparative Des Lasers A Puits Quantiques Contraints à Base De Nitrure Würtzite Et Zinc-blende Gan/aigan

Auteurs : N. Mokdad . K Zitouni . A. Kadri .

Résumé

Ce travail parle sur l'étude de diodes lasers à puits quantiques de type 1 GaN/AIGaN pour deux types de structures: la structure stable wûrtzite et la structure métastable zinc-blende. On s'intéressera en particulier au gain optique, au gain différentiel et à la densité de courant seuil laser. Pour calculer les sous bandes de conduction, nous utilisons le modèle parabolique. Pour décrire les sous bandes devalence nous adoptons pour la structure zinc-blende le modèle non parabolique Hr,x6 de Luttinger-Kohn qui tient compte du couplage spin-orbital et pour la structure wûrtzite le modèle de Rachba-Sheka-Pikus qui tient compte du champ cristallin et du couplage spin-orbital; dans les deux structures les effets de lacontrainte sont pris en compte via l 'hamiltonien de Pikus-Bir. Les calculs de densité de porteurs effectués montrent que l'inversion de population pour la structure zinc-blende se produit avant la structure wûrtzite. Nous montrons également que le gain optique est plus important pour la structure zinc-blende. Ainsi, l'effet « lasing » se produit à des densités de transparence plus faible dans le GaN Zinc-blende par rapport à la structure wûrtzite. Ceci est du au fait que la structure zinc-blende possède une masseeffective beaucoup plus faible que celle de la structure wûrtzite. Par conséquent la densité du courant seuil laser pour la structure zinc-blende est plus faible que celle de la structure wûrtzite.