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ECOLE SUPÉRIEURE D'ÉLECTRICITÉ Une grande école d'ingénieurs au cœur des sciences de l'information,de l'énergie et des systèmes |
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Conference papers
Technologies of oxide confinement and high contrast grating mirrors for mid-infrared VCSELs
Guilhem Almuneau
1
Youness Laaroussi
1
Christyves Chevallier
2
Frédéric Genty
2
Nicolas Fressengeas
2
Laurent Cerutti
3, 4
Thierry Taliercio
3, 4
Olivier Gauthier-Lafaye
1
Pierre-François Calmon
5
Benjamin Reig
5
Joël Jacquet
2
4
NANOMIR - Composants à Nanostructure pour le moyen infrarouge
IES - Institut d’Electronique et des Systèmes
5
LAAS-TEAM - Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique
LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes
Guilhem Almuneau 1
Author Employer institution : Équipe Photonique IdHAL : almuneau
Youness Laaroussi 1
Author
Christyves Chevallier 2
Author IdHAL : christyves
Frédéric Genty 2
Author IdHAL : frederic-genty
Nicolas Fressengeas 2
Author IdHAL : fresseng ResearcherId : http://www.researcherid.com/rid/B-9982-2012 ORCID : https://orcid.org/0000-0002-5534-712X
Laurent Cerutti 3, 4
Author
Thierry Taliercio 3, 4
Author IdHAL : thierry-taliercio ORCID : https://orcid.org/0000-0002-6425-9981
Olivier Gauthier-Lafaye 1
Author IdHAL : olivier-gauthier-lafaye ORCID : https://orcid.org/0000-0003-2705-8811
Pierre-François Calmon 5
Author IdHAL : pierre-francois-calmon ORCID : https://orcid.org/0000-0002-5652-3500
Benjamin Reig 5
Author IdHAL : benjamin-reig
Joël Jacquet 2
Author IdHAL : joel-jacquet ORCID : https://orcid.org/0000-0003-4629-7578
1
LAAS-PHOTO - Équipe Photonique (France)
- LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (7 Av du colonel Roche 31077 TOULOUSE CEDEX 4 - France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- INSA Toulouse - Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (135, avenue de Rangueil - 31077 Toulouse cedex 4 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR8001 (France)
- UT1 - Université Toulouse 1 Capitole (2 rue du Doyen-Gabriel-Marty - 31042 Toulouse Cedex 9 - France)
- UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès (5 allées Antonio Machado - 31058 Toulouse Cedex 9 - France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
2
LMOPS - Laboratoire Matériaux Optiques, Photonique et Systèmes (Université de Lorraine - CentraleSupélec, 2 rue Edouard Belin, 57070 Metz - France)
- CentraleSupélec (3, rue Joliot Curie, Plateau de Moulon, 91192 GIF-SUR-YVETTE Cedex - France)
- UL - Université de Lorraine : EA4423 (34 cours Léopold - CS 25233 - 54052 Nancy cedex - France)
3
IES - Institut d’Electronique et des Systèmes (860, rue Saint Priest, Bâtiment 5 - CC 05001 -34095 Montpellier Cedex 5 - France)
- UM - Université de Montpellier (163 rue Auguste Broussonnet - 34090 Montpellier - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5214 (France)
4
NANOMIR - Composants à Nanostructure pour le moyen infrarouge (France)
- IES - Institut d’Electronique et des Systèmes (860, rue Saint Priest, Bâtiment 5 - CC 05001 -34095 Montpellier Cedex 5 - France)
- UM - Université de Montpellier (163 rue Auguste Broussonnet - 34090 Montpellier - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5214 (France)
5
LAAS-TEAM - Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (France)
- LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (7 Av du colonel Roche 31077 TOULOUSE CEDEX 4 - France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- INSA Toulouse - Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (135, avenue de Rangueil - 31077 Toulouse cedex 4 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR8001 (France)
- UT1 - Université Toulouse 1 Capitole (2 rue du Doyen-Gabriel-Marty - 31042 Toulouse Cedex 9 - France)
- UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès (5 allées Antonio Machado - 31058 Toulouse Cedex 9 - France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
Abstract : A new architecture for mid-infrared (MIR) Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) is proposed and fabricated. The MIR-VCSEL structure includes both a lateral confinement by an oxide aperture, and a high-contrast sub-wavelength grating mirror (HCG mirror) formed by the high contrast combination AlOx/GaAs, and that replaces conventional GaSb/AlAsSb top Bragg mirror. Upon the GaSb-based half-microcavity bottom part, a metamorphic AlGaAs heterostructure was epitaxially grown to enable thermal oxidation and grating mirror fabrication steps on AlGaAs material platform. The optical design of the VCSEL structure and more precisely the HCG mirror has been optimized thanks to an original methodology based on optimization and anti-optimization methods, resulting in improved parameter tolerances regarding processing errors. After all, we show the complete fabrication of an electrically-pumped MIR monolithic VCSEL structure by integrating this new technological bricks.
Document type :
Conference papers
Domain :
Complete list of metadatas
https://hal-supelec.archives-ouvertes.fr/hal-01108786
Contributor : Sébastien van Luchene <>
Submitted on : Friday, January 23, 2015 - 2:39:40 PM
Last modification on : Wednesday, April 8, 2020 - 3:55:29 PM
Contributor : Sébastien van Luchene <>
Submitted on : Friday, January 23, 2015 - 2:39:40 PM
Last modification on : Wednesday, April 8, 2020 - 3:55:29 PM
Identifiers
- HAL Id : hal-01108786, version 1
- DOI : 10.1109/ICTON.2014.6876343
Collections
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Citation
Guilhem Almuneau, Youness Laaroussi, Christyves Chevallier, Frédéric Genty, Nicolas Fressengeas, et al.. Technologies of oxide confinement and high contrast grating mirrors for mid-infrared VCSELs. ICTON 2014, Jul 2014, Graz, Austria. pp.1-4, ⟨10.1109/ICTON.2014.6876343⟩. ⟨hal-01108786⟩