Diseño y fabricación de microcavidades ópticas de AlGaAs – Silicio Poroso

Abstract

Una microcavidad óptica (MC) es una estructura resonadora formada al colocar una zona activa con pozos cuánticos (QWs) entre dos espejos de alta reflectividad, conocidos como reflectores de Bragg distribuidos (DBRs). Mientras que los DBRs confinan fotones espacialmente, los QWs en la capa espaciadora confinan excitones directos. En una MC de alta calidad, un fotón puede ser absorbido y reemitido coherentemente por los excitones directos, generando nuevas cuasipartículas bosónicas llamadas polaritones. Los polaritones pueden ser modulados por medio de potenciales periódicos micrométricos para dar lugar a interesantes fenómenos físicos tales como condensación, superfluidez y formación de solitones. En el presente trabajo, se propuso el desarrollo de una MC híbrida en la que el DBR inferior de AlGaAs y la zona activa se crecen mediante la técnica de epitaxia por haces moleculares, mientras que el DBR superior de silicio poroso se crece por separado. Este diseño permite depositar una capa metálica intermedia para modular polaritones. Se calculó una amplitud de modulación para esta MC de hasta 10 meV, lo cual representa un fuerte confinamiento espacial. Se describen también los procesos de fabricación de las muestras de AlGaAs y de silicio poroso. A pesar de que no fue posible fabricar la MC propuesta, se obtuvieron experiencias y conocimientos muy valiosos, los cuales servirán para planear y llevar a cabo futuros crecimientos de una manera más controlada.