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Défi émergent UR1

SinBlue : Fonctions optiques intégrées sur une plateforme en Nitrure de Silicium à 405 nm

janvier 2018 – décembre 2018

SinBlue : Fonctions optiques intégrées sur une plateforme en Nitrure de Silicium à 405 nm

Étude du potentiel de la filière en Nitrure de Silicium pour le développement d’une plateforme intégrée à 405 nm

Contexte

Ce projet s’inscrit dans une thématique émergente dans l’équipe SP de l’institut Foton concernant l’étude de fonctions optiques dans la gamme bleu/violet du spectre optique. Le Nitrure de Silicium est un matériau annonçant des propriétés optiques intéressantes dans le spectre visible avec des pertes inférieures à 1 dB/cm laissant envisager la possibilité de développer des fonctions optiques linéaires et non linéaires. Ce projet bénéficiera des savoir-faire du groupe OGC sur le design et la fabrication de dispositifs intégrés et du groupe PLA sur la caractérisation avancée de fonctions optiques et lasers au sein de l’équipe SP de l’institut Foton à Lannion.

Objectifs

Le premier objectif consiste à optimiser le processus de fabrication pour minimiser les pertes de propagation du Nitrure de Silicium à 405 nm. Dans un premier temps, des structures de type guides d’onde droits et courbes seront réalisées. Les structures seront fabriquées à l’ORC de Southampton en suivant différents processus. Dans un deuxième temps, les structures seront caractérisées sur les bancs de l’unité Foton pour évaluer les pertes optiques et ainsi définir le meilleur processus de fabrication.
Le deuxième objectif consiste à développer des fonctions optiques élémentaires comme des filtres optiques ou des réflecteurs de Bragg. Le design sera développé conjointement au laboratoire Foton et à l’ORC. La fabrication sera réalisée à l’ORC et la caractérisation des structures sera effectuée à l’Institut Foton.
Le troisième objectif consiste à démontrer le fonctionnement monomode d’une diode laser InGaN par contre-réaction optique par un guide à réflecteur de Bragg en SiN. Cette étape déterminante démontrera la pertinence d’une plateforme hybride IV/ III-V pour la photonique dans le visible. Cet objectif fera intervenir notre collaboration avec Laspe de l’EPFL (Suisse), laboratoire spécialisé dans la fabrication de structures optoélectroniques en semi-conducteurs à grand gap (GaN).

Production scientifique

Voir dans la collection Foton sur HAL

Partenaires

ORC
(Équipes Foton impliquée : SP/PLASP/OGC)

Coordinateur

Institut Foton (Stéphane TREBAOL)

Financements

UR1 (12 k€)