Les micro-nanotechnologies qui révolutionnent l'optique et l'optoélectronique
Nanophotonique et micro-nanotechnologies

2.1 Structures quantiques et auto-organisation

Au cours des années 1980-1990, le développement de techniques de croissance de semi-conducteurs III-V sur substrats GaAs ou InP telles que l'épitaxie par jets moléculaires (en anglais MBE) ou le dépôt d'organo-métalliques en phase vapeur (en anglais MOCVD) ont permis d'atteindre des précisions de dépôt voisines de l'épaisseur d'une couche moléculaire (≈ 0,2 nm) . Il a alors été possible de réaliser des hétérostructures semi-conductrices où les porteurs de charge (électrons et trous) étaient confinés dans le plan des couches, lesquelles constituaient des puits de potentiel étroits avec création de sous-bandes d'énergie électronique au sein des bandes de conduction et de valence. Ces structures à puits quantiques (figure 1a) ont véritablement révolutionné le monde des composants optoélectroniques, et plus particulièrement celui des diodes lasers dont les densités de courant au seuil ont pu être abaissées jusqu'à des valeurs inférieures à 40 A · cm^–2 . La maîtrise de la croissance de couches ultraminces a aussi, presque dans le même temps, levé la condition d'adaptation de maille cristalline. En effet, des épaisseurs de quelques nanomètres des puits quantiques se situent souvent en deçà des épaisseurs critiques de dislocation lorsque la désadaptation de maille avec le substrat est de l'ordre de un à deux pourcent. Autrement dit, les couches constituant les hétérostructures, puits et/ou barrières, peuvent se retrouver sous contrainte sans pour autant être disloquées....