Resumen de Design, fabrication and characterization of photonic crystals on III-V compounds from classical to quantum light sources
Luis Javier Martínez Rodríguez
Los cristales fot'onicos son estructuras con una modulaci'on peri'odica de la constante diel'ectrica que permiten el control de la luz en tamanos del orden de la longitud de onda en el material. Un caso particular de estas estructuras son los cristales fot'onicos bidimensionales que est'an constituidos por una gua de ondas plana cuya constante diel'ectrica ha sido modulada peri'odicamente. En este caso, el confinamiento en la direccion vertical se consigue por reflexi'on total interna y en el plano mediante la modulaci'on peri'odica.
Uno de los principales prop'ositos de esta Tesis ha sido la mejora de las propiedades de confinamiento de estructuras de cristal fot'onico. Con este objetivo se han fabricado distintas estructuras como la red Fase-Suzuki en la parte superior de un reflector de Bragg. En esta estructura se ha medido un aumento importante de la intensidad de emisi'on (hasta 7 veces) para una banda plana. Siguiendo el principal prop'osito de la Tesis, se han usado distintas estructuras fot'onicas para obtener nuevos dispositivos l'aser en la nanoescala. Para ello, se ha desarrollado un proceso de fabricaci'on capaz de proporcionar cavidades de cristal fot'onico con factores de calidad altos. Una nueva red, la hibrida triangular-grafito, ha sido fabricada en una configuraci'on disenada para la emisi'on vertical. Se ha medido emisi'on l'aser con factores de calidad altos (12000). Adem'as, se ha demostrado emisi'on l'aser en r'egimen de excitaci'on continua en microcavidades the cristal fot'onico usando una sola capa de hilos cu'anticos de InAs/InP. Para ello se han fabricado cavidades L7 con factores de calidad de hasta 55000. En excitaci'on pulsada a medida que la potencia de excitaci 'on aumenta, se ha medido emisi'on l'aser con varios picos cuyas separaciones est'an en el rango de meV y en el rango de los eV.
Por 'ultimo, se ha conseguido la emisi'on de luz cu'antica. Para ello se ha desarrollado un proceso de fabricaci'on de cristales fot'onicos en GaAs. Estos resultados pueden ser 'utiles para el desarrollo en el futuro de fuentes eficientes de fotones individuales para dispositivos 'opticos en tecnologa de la informaci'on y computaci'on cu'anticas.
