Les matériaux nanostructurés rétrécissent les dimensions des lasers
Le fort intérêt porté aux points quantiques semi-conducteurs s'explique par la possibilité d'exploiter leurs propriétés électriques et optiques supérieures en comparaison des structures de puits quantiques traditionnelles. Des gouttelettes d'environ 10nm de diamètre se forment naturellement par l'effet de déformation-relaxation lorsqu'un matériau semi-conducteur croît à la surface d'un autre dont les dimensions de maille cristalline sont légèrement différentes. Comme dans le cas de l'arséniure d'indium (InAs) sur l'arséniure de gallium (GaAs), le mécanisme d'auto-assemblage produit des points avec un haut niveau d'uniformité en une seule étape de croissance. Le projet NANOMAT a bénéficié de l'expérience de ses partenaires universitaires pour le traitement des matériaux nanostructurés et il a utilisé certaines des installations analytiques les plus sophistiquées d'Europe pour tester leur pertinence pour des applications réelles. Pour la transmission de signal longue distance sur des réseaux câblés en fibre optique, les dispositifs laser semi-conducteurs doivent fonctionner à des longueurs d'ondes de 1,3μm, où les effets d'absorption sont minimisés. Pour une diode laser commercialement viable, le courant de seuil pour le basculement doit également être aussi faible que possible. Les travaux coordonnés des partenaires du projet NANOMAT se sont concentrés sur l'amélioration des paramètres des points quantiques InAs/GaAs par un contrôle attentif de leurs conditions de croissance. À la fin du projet NANOMAT, ils ont livré et testé des ensembles de point quantique permettant des émissions laser à 1,3μm avec le courant de seuil le plus faible jamais enregistré. Ceci a déjà été incorporé dans un prototype de diode laser qui pourrait se retrouver au cœur des réseaux de communication optique et des systèmes d'enregistrements de données à haute vitesse de demain.
