Departement de Physique

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    Etude de nanostructures lasers à base de matériaux quinaires de InGaAlAsSb/GaSb : Applications en Environnement - Métrologie
    (Université Oran 1 Ahmed Ben Bella, 2009-01-24) AYAT Maha
    Dans ce travail, nous étudions les lasers à base de puits quantiques de matériaux semi-conducteurs III-V antimoniures : InGaAsSb/InGaAlAsSb/GaSb. L'objectif est de concevoir un Laser émettant dans l'Infrarouge Moyen : Lamda = [2-4Mue m].Ce Laser est conçu a base de puits quantiques de Type I de matériaux antimoniures quinaires InGaAsSb/InGaAlAsSb/GaSb, en vue des applications dans les domaines de la teledetection atmosphérique et la metrologie optique des gaz. Ce laser présente certains avantages par rapport a ceux bases sur le système antimoniures Quaternaires InGaAsSb/InGaAlSb/GaSb. Parmi lesquels : il permet un accroissement du band-offset de valence Delta Ev et par conséquent, d'aller au-delà des 3 Mue m (Lamda>3 Mue m) tout en fonctionnant a température ambiante (T=300°K). Au Chapitre I, nous réalisons une étude des propriétés électroniques et de bandes d'énergie des matériaux antimoniures binaires, ternaires et quaternaires d'intérêt Au chapitre II, nous procédons à l'étude proprement dite des matériaux quinairesantimoniures InGaAlAsSb, nGaNAsSb et InGaPAsSb ainsi que les méthodes de croissance qui leurs sont appropriées. Au chapitre III, nous présentons la structure adéquate a notre dispositif InGaAlAsSb/GaSb, et nous optimisons les paramètres fondamentaux du laser a savoir: le gain optique et la densité de courant de seuil. Nous montrons que ce dispositif peut émettre a une longueur d'onde Lamda supérieure à 3 Mue m. Cette propriété permet d'accroître considérablement la sensibilité et la gamme de détection des différents gaz en suspension dans l'air. Au chapitre IV, nous étudions les différentes applications de ce laser lorsqu'il associe en tandem avec un Photo-détecteur : Le LIDAR (Light Détection And Ranging) et le TDLAS (Trace Detection by Laser Absorption Spectroscopy) dans la télédétection (Remote Sensing) de traces de gaz ou de molécules en suspens dans l'atmosphère.