Etude des reprises d'épitaxie MOVPE pour intégration sur InP de circuits photoniques à guides enterrés

par Olivier Patard

Thèse de doctorat en Discipline Physique-Optoélectronique

Sous la direction de Slimane Loualiche.

Soutenue en 2012

à Rennes, INSA .

mots clés

• Multiplexage -- Épitaxie -- Composés organométalliques -- Optique intégrée -- Photonique -- Circuits intégrés à très grande échelle

Résumé

La nécessité de réduction du coût et de taille des équipements des systèmes de communication optique avec des débits croissants poussent à des intégrations des fonctions photoniques de transmetteurs et récepteurs. La technique d’enterrement de guides optiques avec de l’InP semi-isolant (SIBH) permet de simplifier et d’améliorer la technologie d’intégration. Les mécanismes de reprise d’épitaxie MOVPE ont été étudiés afin de comprendre et d’améliorer la planéité d’enterrement du guide. La croissance d’InP semi-isolant dopé Ruthénium comme dopant alternatif au fer est étudiée selon les paramètres de croissance. Une parfaite stabilité thermique du dopage Ru sans interdiffusion avec le Zn est démontrée et des résistivités supérieures à 108 Ω. Cm sont obtenues. Ces bons résultats matériau ont conduit à son intégration dans un modulateur amplifié en réflexion qui a montré des performances élevées atteignant un débit de 40 Gbit/s sur une large gamme spectrale et des températures jusqu’à 80°C.

Titre traduit

Study of epitaxial regrowth by movpe for integration on INP of photonic circuits with buried waveguide

Résumé

The need for reduction of the cost and the size of the equipments for optical telecommunication systems while increasing data rates has lead to the integration of the photonic functions located in a transceiver or a receiver. The buried waveguide ridge structure with semi-insulating InP (SIBH) can simplify and improve the planarization of the buried waveguide. The InP growth doped with Ruthenium as an alternative dopant of iron is studied depending on the growth parameters. A perfect stability of the dopant without any interdiffusion with zinc is shown and resistivities higher than 108 Ω. Cm are obtained. These good results of the material lead to its integration in a reflective amplified modulator which showed high performances reaching bitrates of 40Gb/s over a large spectral range and temperature going to 85°C.