Amadou Lamarana DIALLO
Titre de la thèse : Conception, Fabrication et Caractérisation de Cavités Laser à très haut facteur de qualité pour la diode laser organique.
Les diodes électroluminescentes organiques (OLED) dominent les écrans modernes grâce à leur simplicité de fabrication et leur efficacité. Le composant de l’optoélectronique organique qui reste à démontrer de façon non ambiguë est la diode laser organique, c’est-à-dire excitée électriquement. L’obstacle principal pour un matériau à gain organique donné est l’insuffisance du confinement et du gain optique, indispensable pour atteindre le seuil laser. Cette thèse est consacrée à l’intégration de cavités optiques à haut facteur de qualité (Q) au cœur des OLED compatible avec l’excitation électrique intense.
La méthodologie s’articule en trois étapes : 1- des simulations numériques de la propagation lumineuse dans des cavités multi-périodiques, pour optimiser leur géométrie et leur facteur de qualité, 2- la fabrication de micro laser organique en salle blanche par lithographie électronique, 3- la caractérisation expérimentale de l’émission lumineuse sous excitation électrique en régime d’impulsions nanosecondes, afin d’évaluer le potentiel laser.
Les résultats visent à démontrer une amplification lumineuse significative sous excitation électrique de semi-conducteurs organiques à gain laser. Cette avancée ouvrirait la voie à des sources lumineuses compactes, flexibles et économes, avec des applications prometteuses dans l’affichage, l’éclairage intelligent ou les capteurs optiques.
Thesis title : Design, Fabrication and Characterization of Ultra-High-Quality Factor Laser Cavities for Organic Laser Diodes.
Organic light-emitting diodes (OLEDs) dominate modern displays thanks to their simplicity of fabrication and their efficiency. The organic optoelectronic component that has yet to be unequivocally demonstrated is the organic laser diode. That is, an electrically excited laser diode. The main obstacle for a given organic gain material is insufficient confinement and optical gain, which are essential for reaching the laser threshold. This thesis focuses on the integration of optical cavities with a high-quality factor (Q) at the heart of OLEDs that are compatible with intense electrical excitation.
The methodology consists of three steps: 1) Numerical simulations of light propagation in multiperiodic cavities to optimize their geometry and quality factor; 2) Fabrication of organic micro lasers in a cleanroom using electron lithography; 3) Experimental characterization of light emission under electrical excitation in nanosecond pulse mode to evaluate the laser potential.
The results aim to demonstrate significant light amplification in laser-gain organic semiconductors under electrical excitation. This breakthrough could pave the way for compact, flexible, and energy-efficient light sources with promising applications in displays, smart lighting, and optical sensors.
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