Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 27, Numéro C2, Novembre 1966
COLLOQUE SUR LA SPECTROMÉTRIE DU SOLIDE
Page(s) C2-132 - C2-133
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1966233
COLLOQUE SUR LA SPECTROMÉTRIE DU SOLIDE

J. Phys. Colloques 27 (1966) C2-132-C2-133

DOI: 10.1051/jphyscol:1966233

LASERS A SEMI-CONDUCTEURS

G. DURAFFOURG

Département de Physique, Chimie et Métallurgie du C.N.E.T.


Résumé
Depuis 1962 on a pu mettre en évidence l'effet laser sur un certain nombre de matériaux semi-conducteurs. L'effet laser par lui-même ne prouve que l'amplification du matériau sur le mode d'oscillation, sans donner d'autres renseignements sur l'origine et la nature des transitions. Cependant, on peut développer quelques considérations sur les propriétés optiques de ces matériaux. Tout d'abord, la cavité de résonance déterminée par le volume qu'on sait exciter demande un coefficient d'amplification dans le matériau de l'ordre de quelques dizaines de cm-1. De plus, dans ce coefficient d'amplification du matériau, il faut tenir compte de l'absorption des états excités (électrons et trous créés) qui s'oppose à l'effet des transitions amplificatrices. Ceci impose, pratiquement, que les transitions laser soient radiatives directes. De fait, tous les matériaux qui ont montré l'effet laser ont une structure de bande permettant, à l'état intrinsèque, des transitions radiatives directes L'interprétation exacte des transitions laser est plus délicate. Si elle est relativement aisée lorsqu'on peut travailler sur du matériau homogène par pompage optique ou bombardement électronique, elle l'est moins lorsqu'on utilise des jonctions, car il est difficile de savoir dans quelle région (n ou p) se produit la transition. Si pour certains matériaux les transitions laser sont des transitions bande à bande directes proprement dites (Te, PbS, PbSe, PbTe, InSb, InAs), pour d'autres, on interprète les transitions en faisant intervenir des bandes (ou quelquefois des niveaux) d'impureté. Leur origine n'est pas toujours connue (CdS, CdTe, InP) ; quelquefois, cependant, on peut la situer du côté de la bande de valence (InAs, GaAs). On remarquera que, suivant la pureté du matériau et le mode d'excitation, la nature de la transition laser peut changer. Plus, pour GaSb, on a pu, avec une même diode, obtenir l'effet laser à la fois par transitions sur bande d'impu- et par transitions bande à bande. La vogue du laser, en multipliant les études de luminescence, a permis de préciser et d'approfondir des propriétés optiques des matériaux utilisés.


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