Laser vert à base de nitrure de gallium – TRUEGREEN

Les sources laser émettant dans le vert sont des éléments clés pour le développement de dispositifs de projection couleur de forte luminosité, les applications médicales, les communications par fibres optiques plastiques ou encore l'éclairage. Jusqu'à maintenant, les sources lasers solides existantes exploitent le doublage de fréquence (par exemple dans les pointeurs). Les lasers verts à semiconducteur n'ont toujours pas été démontrés. Les lasers les plus proches et les plus prometteurs sont les lasers à base de GaN très utilisés dans le proche UV (enregistrement optique à 400nm) mais qui aujourd'hui ne vont pas au delà de 470 nm. Les points bloquants identifiés sont les contraintes mécaniques lors de l'épitaxie et la qualité du matériau lorsque l'on essaie d'introduire beaucoup d'indium dans les puits quantiques, la réalisation des couches de confinement optique et la qualité des substrats. Dans notre projet, nous nous attaquons à ces problèmes de contraintes à travers l'introduction des alliages quaternaires AlGaInN et ternaires AlInN, que nous utiliserons respectivement pour les barrières et les couches de confinement. AlInN nous permettra de retrouver un contraste d'indice suffisamment large dans le vert pour assurer le guidage optique. Des puits très fins en GaInN très riches en Indium (>35%) seront au coeur de la zone active pour minimiser l'effet Stark, associés à des barrières AlGaInN. Enfin, des substrats de GaN de très haute qualité (très faible densité de dislocations) seront développés pour augmenter l'efficacité radiative des puits, et baisser le seuil des lasers. Ils permettront aussi d'atteindre des fiabilités supérieures. Ce projet est un projet européen (soumis à ERASPOT)qui rassemble toutes les compétences nécessaires pour réaliser un tel laser vert, certaines de ces compétences n'existant pas en France. Ce consortium a déjà l'expérience de travailler ensemble depuis un an au travers d'un pré-projet qui visait à préparer les briques de base (laser pompé optiquement notamment).