Cristal collectif 2022 : IES, sources lasers infrarouges à base d'antimoniures

Portrait de l'équipe technique du groupe Composants à nanostructures pour moyen infra-rouge (nanoMIR) de l'Institut d'électronique et des systèmes à Montpellier, Cristal collectif du CNRS 2022, qui contribue au rayonnement de l'excellence française dans la fabrication de nouvelles sources laser. Grâce à son appui et à sa très haute technicité, nanoMIR est aujourd'hui l'un des leaders mondiaux des composants à hétéro-structures pour la photonique du moyen infra-rouge.

Le moyen infra-rouge (MIR), qui présente à la fois des zones de transparence de l'atmosphère et des raies d'absorption très intenses par de nombreux gaz, est idéal pour détecter et analyser des gaz pour des applications médicales, environnementales, industrielles ou militaires. L'objectif principal de nanoMIR est de réaliser et d'étudier les composants photoniques, les sources lasers et les photodétecteurs, nécessaires pour ces applications. S'adaptant aux très fortes exigences de cette recherche de pointe, l'équipe technique a mis toutes ses compétences au service des chercheurs et chercheuses à chaque étape de fabrication de ces composants : par sa maîtrise des technologies complexes employées, comme l'épitaxie par jets moléculaires qui permet de contrôler l'assemblage de la matière à l'échelle nanométrique, par son savoir-faire sur l'ensemble des étapes de lithographie optique, de lithographie électronique et de gravures humides ou sèches sur des matériaux semiconducteurs peu communs (les antimoniures). Les travaux de l'équipe ont permis le développement de nouvelles sources de laser, tels les lasers à cascade quantique (QCLs) capables de couvrir des gammes de longueur d'onde de 3 micromètres à plus de 20 micromètres (une technologie soutenue par CNRS Innovation et la SATT AxLR) et les lasers à cascade interbande (ICLs) avec des niveaux de fiabilités exceptionnels. Enfin, les lasers épitaxiés sur des substrats de silicium ont permis au groupe nanoMIR de se placer comme l'un des leaders mondiaux du développement de sources laser pour la photonique silicium : c'est à ce jour la seule démonstration de QCLs et ICLs épitaxiés sur silicium.