Étude de la dégradation et analyse de défaillance de diodes laser de puissance spatialement monomodes émettant à 980nm

Abstract

Cette étude adresse une technologie de diodes laser à semi-conducteur InGaAs/AlGaAs/GaAs émettant à 980 nm en configuration puce nue (CSE-Composant Sur Embase) utilisées pour le pompage optique dans les amplificateurs à fibre dopée Er3+. Il s'agit de composants possédant un tel niveau de maturité technologique que l’évolution des paramètres observés au cours du temps ne présente plus de variations suffisamment significatives pour pouvoir dégager des conclusions exhaustives en termes de fiabilité. La recherche de méthodes alternatives et/ou complémentaires aux méthodes dites « classiques » visant à la compréhension des mécanismes de défaillance et l’identification des signatures indiquant une possible dégradation future des diodes laser, relève aujourd’hui un défi stratégique pour les composants actuels. Dans ce contexte, cette étude propose un ensemble de techniques basées sur la discrimination du fonctionnement des diodes en régime direct et en particulier en régime inverse par spectroscopie électrique. La corrélation des différentes mesures en régime inverse, très peu étudié dans la caractérisation des diodes laser, peut mettre en évidence des comportements atypiques qui révèlent la présence de défauts ponctuels résiduels dans le volume d’une diode car les courants observés sont très faibles. Le régime inverse permet d'offrir des perspectives intéressantes en considérant que ce régime reste de nos jours quasiment inexploré pour les composants optoélectroniques émissifs tels que les diodes laser.