Sources de lumière à base de semiconducteurs Motivation du cours : développement considérable de toutes les sources de lumière à base de semiconducteur : évolution importante & rapide des performances et des techniques Puissance, efficacité, qualité spatiale, … LED Éclairage/Affichage (vie quotidienne, automobile,… & dans le milieu industriel ) Philips 20 W – 1520 lm Lasers 50% des lasers Télécoms, lecture CD/DVD, … Pompage des lasers, traitement des matériaux, éclairage… 2 kW – direct LD Audi

Sources de lumière à base de semiconducteurs Objectifs du cours : décrire/expliquer le fonctionnement des différentes sources à base de semiconducteur : diodes électroluminescentes, diodes laser, … comprendre les principes physiques en s’appuyant sur les notions de lasers, optique guidée, physique du semiconducteur Spectre d'émission spontanée de puits quantiques Profile transverse du mode guidé dans une structure "ridge"

Sources de lumière à base de semiconducteurs Objectifs du cours : décrire/expliquer le fonctionnement des différentes sources à base de semiconducteur : diodes électroluminescentes, diodes laser, … comprendre les principes physiques en s’appuyant sur les notions de lasers, optique guidée, physique du semiconducteur montrer les évolutions technologiques, les points durs et les voies de développement actuelles analyse de données techniques, de publications des besoins des applications études de cas (TD) Schéma de principe d'un VCSEL Diodes Fabry-Pérot, diodes à réseau de Bragg, VCSEL, … Efficacité électrique/optique, Gestion de la thermique,… Contrôle du spectre Modulation rapide Sources de forte luminance

Sources de lumière à base de semiconducteurs Plan du cours : Interactions photons/électrons-trous dans un semiconducteur Processus d'absorption,d'émission spontanée/stimulée Applications aux LED : électroluminescence; analyse des composants Description d’une source laser à SC Cavité laser Structures & fonction des couches actives Exemples Propriétés de l’émission d’une source laser Gain optique dans une jonction PN Puissance, profil transverse, spectre, … Méthodes de caractérisation Exemples et analyse des performances des composants Caractéristiques de modulation (fréquence/amplitude) Moyens : 8 cours d’1h30, 4 TD, 1 conférence (1/2 h) notes de cours (poly) + copies des transparents examen écrit - 2 heures Gaëlle LL, Sylvie L, Paul D