FR2887373A1 - OPTOELECTRONIC COMPONENT COMPRISING A SEMICONDUCTOR OPTICAL GUIDE WITH AN ENHANCED OPTICAL INDEX ACTIVE HEART - Google Patents

OPTOELECTRONIC COMPONENT COMPRISING A SEMICONDUCTOR OPTICAL GUIDE WITH AN ENHANCED OPTICAL INDEX ACTIVE HEART Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un composant opto-électonique comprenant un guide optique semi-conducteur comportant un coeur actif comprenant une structure à puits quantiques (MPQ, MPQ1, MPQ2) à base de AlxlnyGazN, avec x, y, z fractions molaires comprises entre 0 et 1, insérée entre des couches de contact ohmique, à la surface d'un substrat (S), caractérisé en ce que le coeur actif comprend en outre au moins une couche de fort indice optique (CF, CF1, CF2) en un premier matériau semiconducteur à base de niture d'indium , ledit indice étant plus élevé que celui de ladite structure et en ce qu'il comprend des couches de confinement optiques (CO1, CO2, CO) réalisées à partir d'un second matériau semiconducteur à forte mobilité électronique de type GaN dopé n ou AIGaN dopé n, lesdites couches de confinement optique étant les couches de contact ohmique.Applications : Modulateur fonctionnant à plusieurs centaines de GHzThe invention relates to an optoelectonic component comprising a semiconductor optical guide comprising an active core comprising a quantum well structure (MPQ, MPQ1, MPQ2) based on AlxlnyGazN, with x, y, z mole fractions between 0 and 1, inserted between ohmic contact layers, on the surface of a substrate (S), characterized in that the active core further comprises at least one layer of high optical index (CF, CF1, CF2) in a first material indium-based semiconductor, said index being higher than that of said structure and in that it comprises optical confinement layers (CO1, CO2, CO) made from a second semiconductor material with high mobility n-doped GaN or n-doped AIGaN type electrodes, said optical confinement layers being the ohmic contact layers.Applications: Modulator operating at several hundred GHz

Description

COMPOSANT OPTO-ELECTRONIQUE COMPRENANT UN GUIDEOPTOELECTRONIC COMPONENT COMPRISING A GUIDE

OPTIQUE SEMI-CONDUCTEUR AVEC UN COEUR ACTIF A INDICE  OPTICAL SEMICONDUCTOR WITH AN ACTIVE INDEX HEART

OPTIQUE RENFORCEREINFORCED OPTICS

Le domaine de l'invention est celui des composants optoélectroniques pouvant être de type: dispositifs d'émission optique comportant au moins une section laser d'émission, photodiodes ou modulateurs électro-optiques en matériau semi-conducteur, à puits quantiques mettant en jeu des transitions inter sous-bande.  The field of the invention is that of optoelectronic components that may be of the type: optical transmission devices comprising at least one emission laser section, photodiodes or electro-optical modulators in semiconductor material, with quantum wells involving inter-subband transitions.

Ce type de modulateur est très attractif pour des applications exigeant une bande passante jusqu'à plusieurs centaines de GHz. En effet, la relaxation des porteurs en sous-bandes peut-être plus de 100 fois plus rapide que celle entre les bandes de valence et de conduction. II est possible de concevoir la modulation ou la détection aux longueurs d'ondes utilisées dans les télécommunications par fibre optique avec un système de matériaux III-V à base de GaN. On exploite dans ce cas une discontinuité de bande de conduction multi électron-volt du matériau actif à puits quantiques réalisé à partir de couches en GaN/AIN ou InGaN/AIGaN qui présente des niveaux électroniques séparés par l'énergie de transition en proche infrarouge IR. Le rayonnement correspondant peut être modulé ou détecté grâce à l'effet électro-absorbant selon l'absence ou la présence des porteurs (électrons) sur le niveau fondamental.  This type of modulator is very attractive for applications requiring a bandwidth of up to several hundred GHz. Indeed, carrier relaxation in sub-bands may be more than 100 times faster than that between the valence and conduction bands. It is possible to design modulation or detection at the wavelengths used in fiber optic telecommunications with a GaN III-V material system. In this case, a multi-electron-volt conduction band discontinuity of the quantum well active material made from GaN / AlN or InGaN / AlGaN layers which has electronic levels separated by the near-infrared transition energy IR is exploited. . The corresponding radiation can be modulated or detected thanks to the electro-absorbing effect according to the absence or the presence of the carriers (electrons) on the fundamental level.

Afin de pouvoir exploiter la vitesse intrinsèque de la transition pour la modulation avec un signal électrique, le dispositif doit avoir de très faibles résistance et capacité parasites. Une structure en guide de lumière, similaire à celles utilisées dans les modulateurs III-V classiques ou dans les photodiodes latérales, est connue pour optimiser les effets électroabsorbants par rapport à la capacité parasite. Elle présente aussi l'avantage nécessaire de pouvoir contrôler la polarisation du rayonnement par rapport au plan de puits quantiques.  In order to be able to exploit the intrinsic speed of the transition for modulation with an electrical signal, the device must have very low parasitic resistance and capacitance. A light guide structure, similar to those used in conventional III-V modulators or in the lateral photodiodes, is known to optimize the electroabsorbent effects with respect to parasitic capacitance. It also has the advantage of being able to control the polarization of the radiation relative to the quantum well plane.

Cependant, la conception d'un guide dans GaN-AIN proche de l'accord de maille et présentant les pertes optiques faibles présente une difficulté à cause des indices optiques très proches due à l'énergie du rayonnement très loin du gap de tous les matériaux du guide. Une difficulté supplémentaire à résoudre est l'accès électrique au matériau actif à très faible produit (résistance x capacité). En particulier, l'obtention d'une résistance faible limite le choix de matériau surtout pour les semiconducteurs à grand gap proches des isolants diélectriques. A titre d'exemple le matériau actif en GaN/AIN présente l'indice de 2.1, tandis que le matériau conducteur permettant de réaliser des couches de contact ohmique en GaN dopée n, a un indice 2.3.  However, the design of a guide in GaN-AIN close to the mesh agreement and presenting the low optical losses presents a difficulty because of the very close optical indices due to the energy of the radiation very far from the gap of all the materials of the guide. An additional difficulty to solve is the electrical access to the active material with very low product (resistance x capacity). In particular, obtaining a low resistance limits the choice of material, especially for wide-gap semiconductors close to dielectric insulators. By way of example, the GaN / AlN active material has the index of 2.1, while the conductive material making it possible to produce ohmic contact layers in n-doped GaN, has an index of 2.3.

Le cas de GaN/AIN n'est pas limitatif. Une difficulté similaire peut exister dans d'autres familles de matériaux pour d'autres applications.  The case of GaN / AIN is not limiting. A similar difficulty may exist in other families of materials for other applications.

Par ailleurs il convient de concevoir des architectures comprenant à la fois des couches de confinement optique pour délimiter une structure guidante et des couches de contact ohmique permettant de commander électriquement la structure de type modulateur Selon une approche classique il convient de rechercher un matériau de confinement avec un à indice plus faible que celui du coeur en puits quantiques GaN/AIN.  Furthermore, it is necessary to design architectures comprising both optical confinement layers to delimit a guiding structure and ohmic contact layers for electrically controlling the modulator-type structure. According to a conventional approach, it is necessary to search for a confinement material with a lower index than that of the heart in GaN / AlN quantum wells.

Une première possibilité consiste à utiliser AIN (indice de 2.00) comme couche de confinement positionnée entre la couche de n-GaN sur laquelle on réalise la prise de contact ohmique et la zone active. Le schéma du composant est représenté sur la figure 1. Sur un substrat S, on réalise l'empilement de couches semiconductrices suivant: une première couche de contact ohmique Cri une première couche de confinement Coi une zone active d'émission Za une seconde couche de confinement Col une seconde couche de contact ohmique Cc2 Le confinement latéral est assuré grâce à la réalisation d'une mesa au sein des couches Coi, Za, Co2 et Cc2 Le problème d'un tel dispositif est la difficulté de réaliser un dopage n et la très faible mobilité électronique dans AIN (300cm2V-'s') qui ne permet pas de réaliser un accès électrique à faible résistance entre le contact ohmique sur n-GaN et la zone active. On retrouve la même situation si le matériau AIN isolant est remplacé par un diélectrique transparent quelconque comme par exemple SiO2 ou Si3N4. Dans le cas d'un modulateur, ce type de dispositif pourrait tout de même fonctionner mais avec l'inconvénient de très fortes tensions de commande, dû au champ électrique reparti sur une épaisseur 10 à 20 fois plus élevée que celle de la couche active.  A first possibility is to use AIN (index of 2.00) as a confinement layer positioned between the n-GaN layer on which ohmic contact is made and the active zone. The diagram of the component is shown in FIG. 1. On a substrate S, the stack of semiconductor layers is produced according to: a first contact layer Ohmic Cri a first confinement layer Coi an active emission zone Za a second layer of confinement Col a second Cc2 ohmic contact layer The lateral confinement is ensured thanks to the realization of a mesa within the layers Coi, Za, Co2 and Cc2 The problem of such a device is the difficulty of carrying out a doping n and the very low electron mobility in AIN (300cm2V-s') which does not allow to achieve a low resistance electrical access between the ohmic contact on n-GaN and the active zone. We find the same situation if the insulating AIN material is replaced by any transparent dielectric such as SiO2 or Si3N4. In the case of a modulator, this type of device could still work but with the disadvantage of very high control voltages, due to the electric field distributed over a thickness 10 to 20 times higher than that of the active layer.

Une seconde possibilité consiste toujours à utiliser AIN (ou un diélectrique transparent) comme couche de confinement. Par contre, la couche de contact n-GaN est positionnée entre la couche de confinement AIN et la zone active. Le schéma du composant est représenté sur la figure 2. Sur un substrat S, on réalise l'empilement de couches semiconductrices suivant: une première couche de confinement Col une première couche de contact ohmique Cc1 une zone active d'émission Za une seconde couche de contact ohmique Cc2 une seconde couche de confinement Col Le confinement latéral est assuré grâce à la réalisation d'une mesa au sein de la couche Col.  A second possibility is always to use AIN (or a transparent dielectric) as a confinement layer. On the other hand, the n-GaN contact layer is positioned between the AlN confinement layer and the active zone. The diagram of the component is shown in FIG. 2. On a substrate S, the stack of semiconductor layers is carried out according to: a first confinement layer Col a first ohmic contact layer Cc1 an active emission zone Za a second layer of ohmic contact Cc2 a second confinement layer Col The lateral confinement is ensured thanks to the realization of a mesa within the layer Col.

La mobilité électronique de n-GaN est importante (1000 cm2V-'s') mais le produit ( résistance x capacité) RC d'un tel dispositif est élevé car, pour éviter des pertes optiques, les métallisations des contacts ( non représentées) doivent être éloignées de la zone active où il y a confinement du mode. L'estimation du produit RC indique que ce dispositif ne permet pas une utilisation à très hautes fréquences ( 3dB d'atténuation à 10GHz).  The electron mobility of n-GaN is important (1000 cm 2 V -s') but the product (resistance x capacity) RC of such a device is high because, to avoid optical losses, the metallizations of the contacts (not shown) must away from the active area where the mode is contained. The estimate of the RC product indicates that this device does not allow use at very high frequencies (3dB attenuation at 10GHz).

Dans ce contexte, la présente invention propose d'augmenter l'indice du coeur actif de la structure, pour pouvoir utiliser avantageusement des couches uniques permettant de jouer à la fois le rôle de couche de confinement optique et de couche de contact ohmique.  In this context, the present invention proposes to increase the index of the active core of the structure, to advantageously be able to use single layers to play both the role of optical confinement layer and ohmic contact layer.

Plus précisément l'invention a pour objet un composant opto-électronique comportant un guide optique semi-conducteur avec un coeur actif comprenant une structure à puits quantiques à base de AIXInyGaZN, avec x, y, z fractions molaires comprises entre 0 et 1,insérée entre des couches de contact ohmique, à la surface d'un substrat, caractérisé en ce que le coeur comprend en outre au moins une couche de fort indice optique en un premier matériau semiconducteur à base de nitrure d'indium, ledit indice étant plus élevé que celui de ladite structure et en ce qu 'il comprend des couches de confinement optiques réalisées à partir d'un second matériau semiconducteur à forte mobilité électronique de type GaN dopé n ou AIGaN dopé n, lesdites couches de confinement optique étant les couches de contact ohmique.  More specifically, the subject of the invention is an opto-electronic component comprising a semiconductor optical guide with an active core comprising a quantum well structure based on AIXInyGaZN, with x, y, z mole fractions between 0 and 1, inserted. between ohmic contact layers, on the surface of a substrate, characterized in that the core further comprises at least one layer of high optical index in a first semiconductor material based on indium nitride, said index being higher as that of said structure and in that it comprises optical confinement layers made from a second n-doped GaN or n-doped GaN-type semiconductor material, said optical confinement layers being the contact layers. ohmic.

Selon une première variante de l'invention, le coeur actif peut 5 comprendre de part et d'autre de la structure à puits quantiques deux couches en matériau de fort indice.  According to a first variant of the invention, the active core may comprise on both sides of the quantum well structure two layers of high index material.

Selon une seconde variante de l'invention, le coeur actif peut comprendre deux structures à multipuits quantiques séparées entre elles par une couche de matériau à fort indice.  According to a second variant of the invention, the active core may comprise two quantum multiwell structures separated from each other by a layer of high index material.

Avantageusement le matériau à fort indice peut-être de type InN dopé n, InGaN dopé n ou bien encore AIGaInN dopé n.  Advantageously, the high-index material may be of n-doped InN type, n-doped InGaN or else n-doped AIGaInN.

Avantageusement le composant opto-électronique selon l'invention peut comprendre une architecture de type mesa de manière à confiner l'émission du guide selon une direction parallèle au plan des 15 couches.  Advantageously, the optoelectronic component according to the invention may comprise a mesa type architecture so as to confine the emission of the guide in a direction parallel to the plane of the layers.

Avantageusement le composant opto-électronique selon l'invention peut comprendre un coeur actif confiné latéralement et verticalement au sein d'une couche de contact ohmique, de manière à réaliser le guide.  Advantageously, the opto-electronic component according to the invention may comprise an active core confined laterally and vertically within an ohmic contact layer, so as to produce the guide.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre donnée à titre non limitatif et grâce aux figures annexées parmi lesquelles: - La figure 1 illustre un premier exemple de réalisation de composant opto-électronique avec un guide optique selon l'art connu.  The invention will be better understood and other advantages will become apparent on reading the description which follows given by way of non-limiting example and by virtue of the appended figures in which: FIG. 1 illustrates a first embodiment of an opto-electronic component with an optical guide according to the known art.

- La figure 2 illustre un second exemple de réalisation de composant optoélectronique avec un guide optique selon l'art connu.  FIG. 2 illustrates a second exemplary embodiment of an optoelectronic component with an optical guide according to the known art.

- La figure 3 illustre une première variante de l'invention comprenant une couche de matériau à fort indice, intégrée entre deux structures à puits quantiques et comprenant une architecture de type mesa La figure 4 illustre une première variante de l'invention comprenant une couche de matériau à fort indice, intégrée 30 35 entre deux structures à puits quantiques et comprenant un coeur actif confiné latéralement - La figure 5 illustre une seconde variante de l'invention comprenant deux couches de matériau à fort indice de part et d'autre d'une structure à puits quantiques et comprenant une architecture de type mesa - La figure 6 illustre une seconde variante de l'invention comprenant deux couches de matériau à fort indice de part et d'autre d'une structure à puits quantiques et comprenant un coeur actif confiné latéralement La figure 7 illustre des résultats de simulation pour un exemple de composant optoélectronique avec un guide selon la première variante de l'invention La figure 8 illustre des résultats de simulation pour un exemple de composant opto-électronique avec un guide selon la seconde variante de l'invention.  FIG. 3 illustrates a first variant of the invention comprising a layer of high-index material integrated between two quantum well structures and comprising a mesa-type architecture. FIG. 4 illustrates a first variant of the invention comprising a layer of high-index material. high index material, integrated between two quantum well structures and comprising a laterally confined active core; FIG. 5 illustrates a second variant of the invention comprising two layers of high index material on either side of a quantum well structure and comprising a mesa type architecture; FIG. 6 illustrates a second variant of the invention comprising two layers of high index material on either side of a quantum well structure and comprising a confined active core. 7 shows simulation results for an example of an optoelectronic component with a guide according to the first variant of FIG. FIG. 8 illustrates simulation results for an example of optoelectronic component with a guide according to the second variant of the invention.

De manière générale, le composant opto-électronique selon l'invention peut-être un laser, un modulateur, une photodiode nécessitant un 20 guidage.  In general, the opto-electronic component according to the invention may be a laser, a modulator, a photodiode requiring a guide.

Dans ce dernier cas la modulation peut-être réalisée directement sur le laser source en pilotant son courant d'alimentation ou en réalisant un composant intégré comportant, sur le même substrat, une section laser d'émission et une section de modulation de la puissance optique émise par le laser.  In the latter case, the modulation can be carried out directly on the source laser by driving its supply current or by producing an integrated component comprising, on the same substrate, a transmission laser section and a modulation section of the optical power. emitted by the laser.

Le composant selon l'invention peut également être de type photodiode présentant une grande rapidité de réaction.  The component according to the invention can also be of the photodiode type having a high speed of reaction.

Selon l'invention, en intégrant dans le coeur de la structure, une couche de fort indice optique, il devient possible contrairement à l'art antérieur d'utiliser des couches classiques de forte mobilité électronique comme couches de confinement optique qui généralement présentent des indices optiques relativement élevés Plus précisément il s'agit d'introduire des couches à fort indice optique dans le coeur ayant l'indice le plus faible de façon à garder ces propriétés actives. Le nouvel empilement de couches présentera l'indice 10 15 optique moyen du centre du guide, supérieur à celui des couches de confinement choisies pour leur bonne conductivité électrique.  According to the invention, by integrating into the core of the structure, a layer of high optical index, it becomes possible, contrary to the prior art, to use conventional layers of high electron mobility as optical confinement layers which generally have indices. relatively high optical More specifically it is a question of introducing layers with a high optical index in the core having the lowest index in order to keep these properties active. The new stack of layers will have the average optical index of the center of the guide greater than that of the confinement layers chosen for their good electrical conductivity.

Nous allons décrire ci-après un exemple du composant de type modulateur inter sous-bande GaN/AIN pour décrire la solution proposée; Néanmoins l'idée de base s'applique à d'autres matériaux semi-conducteur comme InGaN/AIGaN.  An example of the GaN / AIN sub-band modulator component will be described below to describe the proposed solution; Nevertheless the basic idea applies to other semiconductor materials like InGaN / AIGaN.

Une des structures possibles utilise GaN dopé n ou AIGaN dopé n, bons conducteurs, comme couches de confinement et de contact et InN dopé n, InGaN dopé n ou AIGaInN dopé n, à indice supérieur de celui des couches de confinement, comme couches constituant notamment le coeur actif. Ce coeur actif a un indice plus fort que celui des couches de confinement et englobe la zone active d'indice faible. L'intérêt de n-InN ou n-InGaN est la grande mobilité électronique de ces matériaux (3000 cm2V-1s 1).  One of the possible structures uses n-doped GaN or n-doped AIGaN, good conductors, as confinement and contact layers, and n-doped InN, n-doped InGaN or n-doped AIGaInN, with a subscript greater than that of the confinement layers, as constituent layers in particular. the active heart. This active core has a stronger index than that of the confinement layers and includes the weak index active zone. The interest of n-InN or n-InGaN is the high electronic mobility of these materials (3000 cm2V-1s 1).

II est donc possible de réduire la résistance d'accès par le haut de la structure en utilisant par exemple une structure en mesa et de diminuer le RC pour un emploi à haute fréquence.  It is therefore possible to reduce the access resistance from the top of the structure by using for example a mesa structure and to reduce the RC for high frequency use.

Selon une première variante de l'invention, une couche centrale CF est insérée entre deux structures à puits quantiques MPQ1 et MPQ2, de manière à réaliser le coeur actif, au desus d'une première couche de confinement Col à la surface d'un substrat S. Une première solution pratique consiste à utiliser une couche d'indice élevé par d'exemple en InGaN dopé n (indice de 2.70) positionné au centre avec la zone active de part et d'autre (indice de 2.10). Le schéma du composant est représenté en figure 3 dans le cas d'un guide dont le confinement latéral est réalisé grâce à une architecture en mesa, au sein de la couche de confinement supérieure CO2.  According to a first variant of the invention, a central layer CF is inserted between two quantum well structures MPQ1 and MPQ2, so as to produce the active core, after a first confinement layer Col on the surface of a substrate. S. A first practical solution is to use a high index layer for example n-doped InGaN (index of 2.70) positioned in the center with the active zone on either side (index 2.10). The diagram of the component is represented in FIG. 3 in the case of a guide whose lateral confinement is achieved thanks to a mesa architecture, within the upper confinement layer CO2.

La figure 4 illustre la même variante avec une architecture de guide enterré, dans laquelle le coeur actif est confiné latéralement au sein d'une couche unique de confinement Co. Selon une seconde variante de l'invention, le guide peut comprendre deux couches de matériau à fort indice CF1 et CF2, pouvant typiquement être en n-InGaN (indice de 2.70) positionné de part et d'autre de la structure à puits quantique MPQ (indice de 2.10) de manière à former le coeur actif. Le schéma du composant est représenté en figure 5, dans le cas d'un guide dont le confinement latéral est réalisé grâce à une architecture en mesa, au sein de la couche de confinement supérieure CO2.  FIG. 4 illustrates the same variant with a buried guide architecture, in which the active core is confined laterally within a single confinement layer C. According to a second variant of the invention, the guide may comprise two layers of material with a high index CF1 and CF2, which can typically be n-InGaN (index of 2.70) positioned on either side of the quantum well structure MPQ (index of 2.10) so as to form the active core. The diagram of the component is represented in FIG. 5, in the case of a guide whose lateral confinement is achieved thanks to a mesa architecture, within the upper confinement layer CO2.

La figure 6 illustre la même variante avec une architecture de guide enterré, dans laquelle le coeur actif est confiné latéralement au sein d'une couche unique de confinement Co. Plusieurs variantes d'empilement des couches du coeur actif sont envisageables à condition que I' indice moyen dudit empilement soit supérieur à celui des couches conductrices de confinement. On va avantageusement utiliser des empilements simples pour réduire la complexité technologique et qui optimisent le confinement du champ optique dans la couche active.  FIG. 6 illustrates the same variant with a buried guide architecture, in which the active core is confined laterally within a single confinement layer C. Several stacking variants of the layers of the active core can be envisaged provided that I average index of said stack is greater than that of the conductive confinement layers. Simple stacks will advantageously be used to reduce the technological complexity and which optimize the confinement of the optical field in the active layer.

De manière générale le guide actif proposé dans le composant optoélectronique selon l'invention présente l'avantage de réduire d'une façon très significative la résistance d'accès par rapport aux guides semiconducteurs opérant loin du gap et connus de l'état de l'art. Notamment, il autorise le choix des matériaux de confinement ayant l'indice supérieur de l'indice de la couche à effet actif (électro-absorption, électro-optique, absorption, gain etc.) qui, de cette façon, peuvent être choisis pour des propriétés de bonne conductivité.  In general, the active guide proposed in the optoelectronic component according to the invention has the advantage of significantly reducing the access resistance with respect to the semiconductor guides operating far from the gap and known from the state of the art. In particular, it allows the choice of confinement materials having the higher index of the index of the active-effect layer (electro-absorption, electro-optical, absorption, gain, etc.) which, in this way, can be chosen for properties of good conductivity.

Pour valider les performances des composants de l'invention décrits cidessus et notamment leur structure guidante, des simulations ont été réalisées à l'aide d'un logiciel ALCOR ( Beam protocole method développé par la société France Telecom) à partir des exemples de réalisation des variantes précédemment décrites: Premier exemple de réalisation: Couches de confinement en n-GaN Couche active en puits quantiques réalisés à partir de l'alternance de couches AIN / GaN Couche à fort indice de part et d'autre de n-InGaN: Une plaque épitaxiée est constituée sur substrat en AI2O3 de: - 2pm de couche de confinement Col en n-GaN, - 0.05pm de couche active MPQ1, - 0.20pm de couche à fort indice CF en n-InGaN, 0.05pm de couche active MPQ 2 - et 1 pm de couche de confinement Col en n-GaN.  To validate the performance of the components of the invention described above and in particular their guiding structure, simulations have been carried out using an ALCOR software (Beam protocol method developed by France Telecom) based on the exemplary embodiments of FIGS. variants previously described: First embodiment: n-GaN confinement layers Active layer in quantum wells made from alternating AIN / GaN layers High-index layer on either side of n-InGaN: A plate epitaxial is constituted on Al2O3 substrate of: - 2pm of Col n-GaN confinement layer, - 0.05pm of MPQ1 active layer, - 0.20pm of high CF n-InGaN layer, 0.05pm of MPQ active layer 2 and 1 μm of Col n-GaN confinement layer.

On élabore une structure ruban pour assurer le confinement latéral de 0. 75pm et de largeur de 2pm. Cette structure guide est monomode. Cette structure est modélisée en utilisant le logiciel ALCOR.  A ribbon structure is developed to provide lateral confinement of 0. 75pm and width of 2pm. This guide structure is monomode. This structure is modeled using the ALCOR software.

ALCOR donne comme résultat que la structure est monomode avec un indice moyen de 2.32 pour un confinement dans la zone active de 13.8%. Le mode est représenté sur la figure 7.  ALCOR gives the result that the structure is monomode with an average index of 2.32 for a confinement in the active zone of 13.8%. The mode is shown in Figure 7.

Deuxième exemple de réalisation: Couches de confinement en n-GaN Couche active en multi-puits quantiques réalisés à partir de l'alternance de couches AIN / GaN Couche à fort indice de part et d'autre de n-InGaN: Une plaque épitaxiée est constituée sur substrat AI2O3 de: 2pm de confinement Col en n-GaN, 0.10pm de couche à fort indice CF1 en n-InGaN, 0.10pm de couche active MPQ, - 0.15pm de couche à fort indice CF2 en n-InGaN - et lpm de couche de confinement CO2 en n-GaN.  Second exemplary embodiment: n-GaN confinement layers Active multi-well quantum well layer made from alternating AIN / GaN layers High-index layer on either side of n-InGaN: An epitaxial plate is consisting of Al 2 O 3 substrate of: 2pm Col n-GaN confinement, 0.10pm of high CF1 n-InGaN layer, 0.10pm of MPQ active layer, - 0.15pm of high CF2 n-InGaN layer - and lpm of CO2 confinement layer in n-GaN.

On élabore une structure ruban pour assurer le confinement latéral de 0. 75pm et de largeur de 2pm. Cette structure guide est monomode. Cette structure est modélisée en utilisant le logiciel ALCOR.  A ribbon structure is developed to provide lateral confinement of 0. 75pm and width of 2pm. This guide structure is monomode. This structure is modeled using the ALCOR software.

ALCOR donne comme résultat que la structure est monomode avec un indice moyen de 2.32 pour un confinement dans la zone active de 15.4%. Le mode est représenté sur la figure 8.  ALCOR gives the result that the structure is monomode with an average index of 2.32 for a confinement in the active zone of 15.4%. The mode is shown in Figure 8.

Les simulations ci-dessus prouvent le fonctionnement monomode, souvent recherché pour un couplage efficace avec fibres optiques, et la possibilité d'obtenir les facteurs de confinement optique dans le coeur actif compatibles avec le bon fonctionnement des dispositifs (>10%).  The simulations above prove the monomode operation, often sought for efficient coupling with optical fibers, and the possibility of obtaining the optical confinement factors in the active core compatible with the good functioning of the devices (> 10%).

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Composant opto-électonique comprenant un guide optique semi-conducteur comportant un coeur actif comprenant une structure à puits quantiques (MPQ, MPQ1, MPQ2) à base de AIXInyGaZN, avec x, y, z fractions molaires comprises entre 0 et 1, insérée entre des couches de contact ohmique, à la surface d'un substrat (S), caractérisé en ce que le coeur actif comprend en outre au moins une couche de fort indice optique (CF, CF1, CF2) en un premier matériau semiconducteur à base de niture d'indium, ledit indice étant plus élevé que celui de ladite structure et en ce qu'il comprend des couches de confinement optiques (Col, CO2) réalisées à partir d'un second matériau semiconducteur à forte mobilité électronique de type GaN dopé n ou AIGaN dopé n, lesdites couches de confinement optique étant les couches de contact ohmique.  An optoelectronic component comprising a semiconductor optical guide comprising an active core comprising a quantum well structure (MPQ, MPQ1, MPQ2) based on AIXInyGaZN, with x, y, z mole fractions between 0 and 1, inserted between ohmic contact layers, on the surface of a substrate (S), characterized in that the active core further comprises at least one layer of high optical index (CF, CF1, CF2) in a first semiconductor material based indium nitride, said index being higher than that of said structure and in that it comprises optical confinement layers (Col, CO2) made from a second semiconductor material with high electron mobility doped GaN type n or n-doped AIGaN, said optical confinement layers being the ohmic contact layers. 2. Composant opto-électronique selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que le coeur actif comprend de part et d'autre de la structure à puits quantiques deux couches en matériau de fort indice (CF1, CF2).  2. Optoelectronic component according to claim 1, characterized in that the active core comprises on either side of the quantum well structure two layers of high index material (CF1, CF2). 3. Composant opto-électronique selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce le coeur actif comprend deux structures à puits quantiques (MPQ1, MPQ2) séparées entre elles par une couche de matériau à fort indice  3. The opto-electronic component according to claim 1, characterized in that the active core comprises two quantum well structures (MPQ1, MPQ2) separated from each other by a layer of high-index material. 4. Composant opto-électronique selon l'une des revendications 1 25 à 3, caractérisé en ce que la couche de fort indice est en matériau de type InN, InGaN ou AIGaInN dopé n.4. opto-electronic component according to one of claims 1 to 3, characterized in that the high index layer is of n-type material InN, InGaN or AIGaInN doped. 5. Composant opto-électronique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une architecture de type mesa de manière à confiner l'émission du guide selon une direction parallèle au plan des couches.  5. Optoelectronic component according to one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises a mesa-type architecture so as to confine the transmission of the guide in a direction parallel to the plane of the layers. 6. Composant opto-électronique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le coeur actif est confiné latéralement et verticalement au sein d'une couche de confinement (Co), de manière à réaliser le guide.  6. opto-electronic component according to one of claims 1 to 4, characterized in that the active core is confined laterally and vertically within a confinement layer (Co), so as to achieve the guide.
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