Brevet FR3070505A1 — publié le 20190301

STRUCTURE SEMICONDUCTRICE A MEMBRANE SUSPENDUE EN TENSION COMPORTANT UNE CAVITE OPTIQUE DOMAINE TECHNIQUE [0011 Le domaine de l'invention est celui des structures semiconductrices réalisées en un composé semiconducteur cristallin, comportant une membrane dont une portion centrale est suspendue et mise en tension par des bras tenseurs, ainsi qu'une cavité optique. L'invention s'applique en particulier aux dispositifs optoélectroniques comportant une telle structure semiconductrice, tels que, par exemple, les sources laser. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE [002] Dans diverses applications microélectroniques ou optoélectroniques, il peut être avantageux d'utiliser une couche en un composé semiconducteur cristallin, de préférence monocristallin, présentant une contrainte mécanique en tension. C'est le cas notamment de certaines sources de lumière dont le matériau de la couche émissive présente, hors contrainte, une structure de bandes d'énergie indirecte, la structure de bandes étant alors rendue directe par l'application d'une contrainte en tension suffisante. Le composé semiconducteur cristallin peut être un composé à base de germanium, par exemple du germanium, du germanium étain, voire du silicium germanium. [0031 L'article de Petyldewicz et al. intitulé Direct Bandgap Light Emission f-rom St-rained Ge Nanowires, Nano Lett., 2016, 16 (4), 2168-2173, décrit un exemple de structure semiconductrice comportant une couche semiconductrice réalisée à base de germanium, la couche semiconductrice étant structurée pour former une membrane suspendue au-dessus d'une couche support. La membrane suspendue comporte une portion centrale mise en tension par des portions latérales formant des bras tenseurs. La portion centrale forme le milieu à gain d'une source laser, celui-ci étant situé dans une cavité optique définie par deux miroirs de Bragg. Les miroirs de Bragg sont disposés dans les bras tenseurs, et sont formés par une succession périodique de gravures localisées de la couche semiconductrice. [004] Il existe cependant un besoin de disposer d'une telle structure semiconductrice dont les propriétés mécaniques de la membrane suspendue sont préservées voire améliorées à la suite de la réalisation de la cavité optique. Il existe également un besoin de disposer d'une telle structure semiconductrice dont les propriétés optiques et/ou électroniques de la membrane suspendue sont préservées voire améliorées. 2 EXPOSÉ DE L'INVENTION [5] L'invention a pour objectif de remédier au moins en partie aux inconvénients de l'art antérieur, et plus particulièrement de proposer une structure semiconductrice comportant une membrane suspendue réalisée en un composé semiconducteur cristallin, dont les 5 propriétés mécaniques de la membrane suspendue sont préservées voire améliorées après réalisation de la cavité optique, ce qui permet de préserver voire améliorer ses propriétés optiques et/ou électroniques. [6] Pour cela, l'objet de l'invention est une structure semiconductrice comportant : o une couche semiconductrice réalisée en un composé semiconducteur cristallin, 10 comportant une membrane suspendue au-dessus d'une couche support, la membrane suspendue étant formée : d'une portion centrale, contrainte en tension dans un plan parallèle à la couche support, formant un guide d'onde apte à supporter au moins un mode optique ; et de plusieurs portions latérales, opposées les unes aux autres vis-à-vis de la portion centrale, et agencées de manière à maintenir la portion 15 centrale suspendue et contrainte en tension, les portions latérales présentant une largeur moyenne supérieure à une largeur moyenne de la portion centrale, o au moins une cavité optique, délimitée par deux réflecteurs optiques, disposés dans les portions latérales de part et d'autre de la portion centrale. [7] Selon l'invention, la portion centrale est adaptée à transmettre en direction des 20 réflecteurs optiques au moins un mode d'ordre impair. De plus, chacun desdits réflecteurs optiques est formé de deux demi-réflecteurs latéraux, distincts l'un de l'autre et agencés de part et d'autre d'un axe longitudinal de la portion latérale dans laquelle ils sont disposés, de manière à réfléchir au moins partiellement ledit mode d'ordre impair. [8] Certains aspects préférés, mais non limitatifs de cette structure semiconductrice 25 sont les suivants. [9] Les demi-réflecteurs latéraux peuvent présenter chacun un angle principal d'écartement défini entre un axe médian passant par un centre du demi-réflecteur latéral et par une extrémité de la portion centrale située en regard du demi-réflecteur latéral correspondant d'une part, et l'axe longitudinal de la portion latérale d'autre part. 30 [0010] L'angle principal d'écartement peut être supérieur à 25°. [0011] La portion centrale peut présenter une largeur locale, en ses extrémités, supérieure à une largeur moyenne de la portion centrale, et adaptée de sorte que le mode d'ordre impair présente un angle médian de diffusion en direction des demi-réflecteurs latéraux sensiblement égal à l'angle principal d'écartement. 3 [0012] La portion centrale peut présenter une largeur locale, en ses extrémités, supérieure ou égale à c1,8gm. De plus, les demi-réflecteurs latéraux peuvent présenter chacun un angle principal d'écartement supérieur ou égal à 400. [0013] Le mode d'ordre impair peut être le mode d'ordre 1 (TEoi ; TMoi). 5 [0014] La portion centrale peut être adaptée à transmettre en direction des réflecteurs optiques au plus le mode fondamental et le mode d'ordre 1. [0015] La portion centrale peut être multimode sur toute sa longueur et peut présenter au moins une dimension transversale telle qu'elle autorise la transmission du mode fondamental et d'au plus le mode d'ordre 1. 10 [0016] La portion centrale peut comporter une partie monomode adaptée à supporter le mode fondamental et, disposés entre les portions latérales et la partie monomode, des convertisseurs de mode adaptés à convertir le mode fondamental en le mode d'ordre impair. [0017] Le composé semiconducteur cristallin est de préférence un composé à base de germanium. 15 [0018] La portion centrale présente de préférence une déformation moyenne en tension telle que sa structure de bandes d'énergie est directe. [0019] L'invention porte également sur une source laser comportant une structure semiconductrice selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes, dans laquelle la portion centrale forme le milieu à gain de la source laser. 20 BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS [0020] D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur 25 lesquels : la figure iii est une vue schématique et partielle en coupe longitudinale d'une structure semiconductrice selon un exemple de l'art antérieur, comportant une membrane suspendue à portion centrale contrainte en tension de manière uniaxiale par des bras tenseurs, ainsi qu'une cavité optique ; la figure iB est une vue schématique de dessus de la structure 30 semiconductrice illustrée sur la figiA ; et la figure iC illustre une distribution du champ de contraintes mécaniques subies par un bras tenseur représenté sur la fig.iB, mettant en évidence la présence de zones de concentration de contraintes à proximité du réflecteur optique ; 4 la figure 2A est une vue partielle et schématique d'une structure semiconductrice selon un mode de réalisation, dans lequel chaque réflecteur optique qui délimite la cavité optique est formé de deux demi-réflecteurs latéraux ; la figure 2B est une vue détaillée d'une partie de la membrane suspendue illustrée sur la fig.2A ; et la figure 2C illustre l'influence de l'angle 5 principal d'écartement Op sur : - le différentiel Ace de déformation subie au centre de la portion centrale avec et sans la cavité optique ; - la valeur locale maximale (%)m de la déformation subie par un bras tenseur en présence de la cavité optique ; 10 - l'amplitude maximale (As)m de déformation subie par un bras tenseur en présence de la cavité optique ; la figure 3 illustre l'influence de la largeur locale w de la partie centrale en ses extrémités P sur l'angle médian Op,diff et l'angle minimal Orn,diff de la diffusion du mode optique TEoi en direction des demi-réflecteurs latéraux ; 15 les figures 4A et 4B sont des vues de dessus, schématiques et partielles, de deux exemples différents d'une structure semiconductrice selon un mode de réalisation, dans lequel la portion centrale est multimode et adaptée à supporter, sur toute sa longueur, le mode fondamental et au moins un mode d'ordre supérieur impair, la portion centrale étant contrainte en tension de manière uniaxiale (fig.4A) et de manière biaxiale (fig.4B) ; 20 les figures 5A et 5B sont des vues de dessus, schématiques et partielles, d'un exemple d'une structure semiconductrice selon un autre mode de réalisation, dans lequel la portion centrale est structurée pour présenter une partie principale monomode ainsi que deux parties d'extrémité de conversion de mode situées entre la partie monomode et les bras tenseurs, la fig.5B étant une vue détaillée d'une partie de la membrane suspendue illustrée 25 sur la fig.5A. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS [0021] Sur les figures et dans la suite de la description, les mêmes références représentent les éléments identiques ou similaires. De plus, les différents éléments ne sont pas 30 représentés à l'échelle de manière à privilégier la clarté des figures. Par ailleurs, les différents modes de réalisation et variantes ne sont pas exclusifs les uns des autres et peuvent être combinés entre eux. Sauf indication contraire, les termes « sensiblement », « environ », « de l'ordre de » signifient à io% près. 5 [0022] L'invention concerne d'une manière générale une structure semiconductrice comportant une membrane suspendue réalisée en un composé semiconducteur cristallin, la membrane comportant une portion centrale suspendue et mise en tension par des portions latérales formant des bras tenseurs. La membrane suspendue est de préférence réalisée à 5 base de germanium contraint en tension d'une manière suffisante pour que la portion centrale présente, au moins en partie, une structure de bandes d'énergie directe. La portion centrale forme un guide d'onde disposé dans une cavité optique, celle-ci étant délimitée par des réflecteurs optiques disposés dans les bras tenseurs. Dans une application préférée de la structure semiconductrice, la portion centrale forme le milieu à gain d'une source laser. 10 [0023] D'une manière générale, le composé semiconducteur cristallin est de préférence monocristallin, et peut être choisi notamment parmi les éléments de la colonne IV de la classification périodique, tels que le silicium, le germanium, l'étain dans sa phase semiconductrice, et les alliages formés de ces éléments, par exemple le SiGe, le GeSn, le SiGeSn. Il peut également être choisi parmi les alliages comportant des éléments des 15 colonnes III et V de la classification périodique, par exemple le GaInAs et l'InP, voire comportant des éléments des colonnes II et VI, par exemple le CdHgTe. De préférence, le composé semiconducteur cristallin présente, en l'absence de déformation en tension de son réseau cristallin, une structure de bandes d'énergie indirecte. Sa structure de bandes est sensiblement directe lorsqu'il subit une déformation en tension suffisante. Il est, de 20 préférence, du germanium ou un alliage à base de germanium. [0024] Par portion contrainte, on entend une portion de couche réalisée en un composé semiconducteur cristallin présentant une contrainte mécanique en tension ou en compression, entraînant une déformation des mailles de son réseau cristallin. La portion est contrainte en tension lorsqu'elle subit une contrainte mécanique qui tend à étirer les 25 mailles du réseau dans un plan. Dans le cadre de l'invention, la portion centrale de la membrane suspendue est contrainte en tension dans le plan de la couche semiconductrice, ce qui se traduit par le fait que son paramètre de maille présente une valeur dite effective supérieure à sa valeur naturelle lorsque le composé semiconducteur est relaxé (i.e. non contraint). Dans la suite de la description, sauf indication contraire, la contrainte considérée 30 est orientée dans le plan de la couche semiconductrice. [0025] Par structure de bandes directe ou sensiblement directe, on entend que le minimum d'énergie EBC,L de la bande de conduction de la vallée L (ou vallée indirecte) est supérieur ou sensiblement égal au minimum d'énergie EBC,F de la bande de conduction de la vallée F (ou vallée directe), autrement dit : AZ = EBC,L - EBCT o. Par sensiblement égal, on entend ici que cette différence d'énergie est de l'ordre de grandeur ou inférieure à kT, où k est la constante de Boltzmann et T la température du matériau. De préférence, la couche 6 semiconductrice est réalisée à base de germanium dont la structure de bandes d'énergie est indirecte en-dehors de la portion centrale de la membrane suspendue, autrement dit AE o°, chaque réflecteur optique 40 comporte deux demi-miroirs 41 de Bragg latéraux (comme 30 l'illustrent les fig.2A et 2B). [0051] Les inventeurs ont constaté que le fait de diviser chaque réflecteur optique 40 en deux demi-réflecteurs latéraux 41, distincts l'un de l'autre et positionnés de part et d'autre de l'axe longitudinal A, se traduit par une diminution de la valeur du différentiel de déformation Asc au centre de la portion centrale. Ainsi, il apparaît que le différentiel Acc 35 diminue à mesure que l'on augmente l'angle principal d'écartement Op : il passe ainsi d'une 14 valeur maximale de -0,3% environ pour 0=o° (cf. fig.iB et iC) à -0,15% environ pour 01)=25° environ, jusqu'à une valeur quasi-nulle de -0,025% environ pour un angle Op de 550 environ. Ainsi, le fait de réaliser chaque réflecteur optique 40 sous forme de deux demi-réflecteurs latéraux 41 positionnés de part et d'autre de l'axe longitudinal A permet de limiter la 5 diminution de la déformation subie par la portion centrale 20. Les propriétés optiques et/ou électroniques de la membrane suspendue, et en particulier de la portion centrale 20, sont ainsi préservées. [0052] La figure 2C illustre également l'influence de l'angle principal d'écartement Op sur la valeur locale maximale (s'y)max de déformation subie par chaque bras tenseur 30 en présence 10 de la cavité optique, ainsi que sur l'amplitude maximale Asm de déformation subie par chaque bras tenseur 30 en présence de la cavité optique. L'amplitude maximale Asm est définie ici comme étant la différence entre la valeur maximale (En)max et la valeur minimale (Exy)min de déformation subie par le bras tenseur 30 en présence de la cavité optique. [0053] Les inventeurs ont ainsi constaté qu'à partir d'une valeur seuil d'angle principal 15 d'écartement Op, ici à partir de 25°, les bras tenseurs 30 présentent une valeur locale maximale (%)max et une amplitude maximale Acm qui décroît à mesure que l'angle principal d'écartement Op des demi-réflecteurs latéraux 41 augmente. Cela traduit le fait que les bras tenseurs 30 subissent moins de contraintes mécaniques, et que les zones de concentration des contraintes mécaniques présentent une intensité locale moindre, 20 améliorant ainsi la tenue mécanique des bras tenseurs 30 et donc de la membrane suspendue, ce qui contribue à préserver les propriétés optiques et/ou électroniques de cette dernière. [0054] La figure 3 illustre l'influence de la largeur locale w de la portion centrale 20 en ses 25 extrémités P, c'est-à-dire à la jonction 31 avec les bras tenseurs 30, sur l'angle médian Op.diff et sur l'angle minimal Ont de formés par la diffusion du mode impair TEo 1 en direction des demi-réflecteurs latéraux 41. [0055] Dans cet exemple, la membrane suspendue est réalisée en germanium, et comporte une portion centrale 20 de 600nm environ d'épaisseur et de largeur moyenne, et de 15iim 30 environ de longueur. Les bras tenseurs 30 présentent une forme rectangulaire de 55gm environ de largeur pour une épaisseur de 600nm environ. La portion centrale 20 présente une déformation moyenne en tension de l'ordre de 5,2% environ. Un signal optique se propage dans la cavité optique, à une longueur d'onde de 2,51m. La portion centrale 20 présente, en ses extrémités P situées à la jonction 31 avec les bras tenseurs 30, une largeur 15 locale w supérieure à la largeur moyenne a. La portion centrale 20 supporte, et transmet en direction des demi-réflecteurs latéraux 41, au moins le mode impair TEoi. [0056] Comme mentionné précédemment, l'angle médian Op,diff correspond au pic d'intensité du mode optique dans son cône de diffusion. Par ailleurs, l'angle minimal de 5 diffusion 0m,diff correspond à la valeur maximale de l'intensité lumineuse divisée par e2 (loi gaussienne). Le mode d'ordre impair présente ainsi un profil angulaire en intensité obéissant à une loi gaussienne avec un rayon en 1/e2. Il apparaît que le mode impair TEoi diffuse en direction des demi-réflecteurs latéraux 41 avec un angle médian Op,diff qui augmente avec la valeur de la largeur locale w. Dans cet exemple, le mode impair TEoi 10 présente un angle en 1/e2 de son profil angulaire en intensité de 200 environ. En effet, le cône de diffusion du mode impair TEoi est orienté suivant l'angle médian Op,diff qui augmente ici de 340 à 47° environ, pour une largeur locale w de la portion centrale 20 allant de 7oonm à 1,21.1m. L'angle minimal 0m,diff augmente ici de 14° à 26°. [0057] Il apparaît par ailleurs qu'une augmentation de la largeur locale w de la portion 15 centrale 20 en ses extrémités P, à partir de o,8um environ, n'induit plus d'augmentation de l'angle médian ep,diff de diffusion du mode impair TEoi. Aussi, il est avantageux de positionner les demi-réflecteurs latéraux 41 à un angle principal d'écartement Op supérieur ou égal à 40°, par exemple égal à 400 environ, et de dimensionner localement la portion centrale 20 de manière à former une largeur locale w en ses extrémités P d'au moins o,8iim 20 environ. Ainsi, par l'écartement important des demi-réflecteurs latéraux 41 de part et d'autre de l'axe longitudinal A, on minimise l'intensité des zones de concentration de contrainte dans les bras tenseurs 30 ainsi que la diminution de la déformation subie par la portion centrale 20, tout en optimisant le facteur de qualité de la cavité optique associé au mode impair, ici le mode TEoi. 25 [0058] Les figures 4A et 4B sont des vues de dessus, schématiques et partielles, de deux exemples différents d'une structure semiconductrice 1 selon le premier mode de réalisation, dans lequel la portion centrale 20 est multimode sur toute sa longueur et est adaptée à supporter le mode fondamental et au moins un mode d'ordre supérieur impair. Dans ces 30 exemples, la portion centrale 20 est adaptée à supporter le mode fondamental TEoo et au plus le mode impair TEoi. Elle peut néanmoins être adaptée à supporter également, ou en variante, des modes transverse magnétique, à savoir le mode fondamental TMoo et le mode impair TMoi. [0059] En référence à la figure 4A, la portion centrale 20 présente une forme rectangulaire 35 qui est suspendue et mise en tension de manière uniaxiale suivant l'axe longitudinal A par 16 deux bras tenseurs 30 opposés l'un à l'autre. La portion centrale 20 présente ainsi des dimensions transversales, en épaisseur suivant l'axe Z et en largeur suivant l'axe Y, adaptée à supporter les modes TEoo et TEoi sur toute sa longueur. Les dimensions transversales sont en outre adaptées de sorte qu'elle ne supporte pas les modes d'ordre supérieur à l'ordre 5 1 tels que les modes TE02 et TE03. Le dimensionnement de la portion centrale 20 est effectué selon les techniques connues de l'homme du métier, en fonction du nombre et du type de modes optiques souhaités et de la longueur d'onde X. de référence du signal lumineux destiné à être émis par la source laser en fonction des applications photoniques souhaitées. 10 [0060] La cavité optique est définie par deux réflecteurs optiques 40, chacun étant formé de deux demi-réflecteurs latéraux 41 agencés de part et d'autre de l'axe longitudinal A de manière à réfléchir le mode impair TEm. Les demi-réflecteurs latéraux 41 correspondent ici à des miroirs de Bragg, mais en variante peuvent être des structures en coin de cube telles que celles mentionnées précédemment. Ils sont donc disposés suivant un angle principal 15 d'écartement Op sensiblement égal à l'angle médian de diffusion Op,diff du mode impair Tan. Le mode fondamental TEoo présente une diffusion sensiblement isotrope, de sorte qu'il est partiellement réfléchi par les demi-réflecteurs latéraux 41. Les deux modes TEoo et TEoi se partagent ainsi le gain, mais le mode impair TEoi est davantage réfléchi par les demi-réflecteurs latéraux que le mode fondamental TEoo, de sorte que, au sein de la cavité 20 optique, le mode impair TEoi est privilégié sur le mode TEoo de manière suffisante pour provoquer l'émission de la source laser. [0061] En référence à la figure 4B, la portion centrale 20 présente une forme sensiblement circulaire, suspendue et mise en tension de manière biaxiale suivant deux axes longitudinaux A, et A2 par deux paires de bras tenseurs 30 opposés deux à deux. Les bras 25 tenseurs 30 présentent ici une forme trapézoïdale dont la largeur augmente à mesure que l'on s'éloigne de la portion centrale 20. La portion centrale 20 présente une surface délimitée ici par un cercle passant par les jonctions 32 entre les bras tenseurs 30 adjacents. Les extrémités P de la portion centrale 20 peuvent être situées ici à l'intersection entre le cercle en pointillé sur la fig.4B et les axes longitudinaux A, et A2. La largeur de la portion 30 centrale 20, ici orientée suivant l'axe Y orthogonal à l'axe longitudinal A2, rend multimode le guide d'onde que forme la portion centrale 20. Dans la mesure où la largeur suivant l'axe Y est supérieure à l'épaisseur de la portion centrale 20, elle supporte des modes transverses électrique TE. Elle supporte donc le mode fondamental TEoo et au moins le mode impair TEoi, et de préférence au plus le mode impair TEoi. 35 [0062] La cavité optique est délimitée par les deux réflecteurs optiques 40 formés chacun de deux demi-réflecteurs latéraux 41 agencés sur les bras tenseurs 30 qui s'étendent suivant 17 l'axe longitudinal A,. Les bras tenseurs 30 agencés suivant l'axe longitudinal A, ne comportent pas, ici, de réflecteurs optiques 40, mais pourraient toutefois en comporter. Les deux demi-réflecteurs latéraux 41 d'un même bras tenseur 30 sont agencés de part et d'autre de l'axe longitudinal A, pour permettre la réflexion du mode impair TEm. Les demi- 5 réflecteurs latéraux 41 sont ici également des miroirs de Bragg, mais pourraient être des structures en coin de cube. Ils sont donc disposés suivant un angle principal d'écartement Op sensiblement égal à l'angle médian de diffusion Op,diff du mode impair TEm. [0063] Une telle structure semiconductrice 1 peut participer à former une source laser à pompage électronique, les porteurs de charge pouvant être ainsi injectés dans la portion 10 centrale 20 par les bras tenseurs 30 orientés suivant l'axe longitudinal A, qui ne comportent pas de réflecteurs optiques 40. Ces bras tenseurs 30 peuvent ainsi être dopés, l'un de type n et l'autre de type p, et la portion centrale 20 peut être intrinsèque (non intentionnellement dopée). 15 [0064] Les figures 5A et 5B illustrent une structure semiconductrice 1 selon un deuxième mode de réalisation, dans lequel la portion centrale 20 est structurée pour présenter une partie principale 21 monomode et deux parties 22 de conversion de mode, ces dernières étant situées entre la partie monomode 21 et les bras tenseurs 30. La fig.5A est une vue de dessus, schématique et partielle, de la membrane suspendue, et la fig.5B est une vue 20 détaillée d'une partie de la membrane suspendue illustrée sur la fig.5A. [0065] Ainsi, la partie monomode 21 de la portion centrale 20 est adaptée à supporter uniquement le mode fondamental, par exemple ici le mode TEoo. Pour cela, la partie monomode 20 présente des dimensions transversales, en épaisseur suivant l'axe Z et en largeur suivant l'axe Y, telles que seul le mode fondamental est supporté. A titre d'exemple, 25 pour une longueur d'onde du signal optique de 2.5gm, la partie monomode 21 peut présenter une épaisseur et une largeur de l'ordre de quelques centaines de nanomètres, par exemple 6 oonm. [0066] Les convertisseurs de mode 22 sont adaptés à assurer la conversion, de préférence adiabatique, de la puissance optique portée par le mode fondamental guidé dans la partie 30 monomode 21 en un mode d'ordre impair, de préférence le mode TEm. Pour cela, la portion centrale 20 présente, sur une longueur définissant les parties 22 de conversion de mode, des dimensions localement ajustées, en épaisseur et/ou en largeur, ici en largeur dans la mesure où les modes supportés sont transverses électriques. Les dimensions transversales et la longueur de conversion peuvent être adaptées de manière à maximiser le coefficient de 35 conversion entre les modes, notamment à l'aide d'un logiciel de simulation numérique des 18 équations de l'électromagnétisme en différences finies dans le domaine temporel (FDTD, pour Finite Difference Time Domain). Un exemple de convertisseur de mode est décrit notamment dans le document de Chen et al. intitulé Low-loss and fabrication tolerant silicon mode-ordre converters based on novel compact tapers, Opt. Express 23 (9), 11152- 5 11159. Chaque convertisseur de mode 22 forme ainsi une partie intermédiaire située entre la partie monomode 21 de la portion centrale 20, par exemple de largeur et d'épaisseur de 600nm environ, et, ici, une partie multimode d'extrémité 23 adaptée à supporter le mode TEo 1, par exemple de largeur de ium environ et d'épaisseur de 600nm environ. La partie intermédiaire 22 de conversion de mode présente, dans cet exemple, plusieurs tronçons de 10 différentes longueurs et largeurs, adaptées par simulation numérique, de manière à optimiser l'efficacité de conversion. Les parties multimodes 23 assurent ici la jonction 31 avec les bras tenseurs 30. Elles restent optionnelles et peuvent être omises pour obtenir une partie monomode 21 de grande longueur, permettant ainsi d'optimiser le gain de la source laser. Par ailleurs, la partie intermédiaire 22 peut présenter une variation discontinue ou 15 continue de ses dimensions transversales. [0067] Il apparaît par ailleurs que la présence des parties 22 de conversion de mode ne modifie sensiblement pas la valeur maximale des contraintes mécaniques en tension subies au centre de la portion centrale 20, et influe très peu sur la valeur moyenne des contraintes mécaniques au sein de la portion centrale 20. Une structure semiconductrice 1 selon ce 20 mode de réalisation est ainsi avantageuse dans la mesure où un seul mode optique, ici le mode fondamental TEoo, est présent au centre de la portion centrale 20, c'est-à-dire dans la partie monomode 21, et est quasi intégralement converti en le mode d'ordre impair, ici le mode TEm. On augmente ainsi le facteur de qualité de la cavité optique, et on évite de partager le gain de la source laser dans la portion centrale 20 entre le mode fondamental 25 d'une part et le mode d'ordre impair d'autre part. [0068] Des modes de réalisation particuliers viennent d'être décrits. Différentes variantes et modifications apparaîtront à l'homme du métier. Ainsi, dans les exemples de structure semiconductrice selon les différents modes de réalisation décrits précédemment, la portion 30 centrale 20 peut être adaptée à supporter au moins un mode transverse électrique TE, voire au moins un mode transverse magnétique TM. Dans ce cas, la portion centrale 20 présente une épaisseur suivant l'axe Z adaptée de manière à supporter au moins un mode TM. Le mode impair TMoi diverge suivant deux lobes symétriques, REVENDICATIONS1. Structure semiconductrice (1), comportant : o une couche semiconductrice (io) réalisée en un composé semiconducteur cristallin, comportant une membrane suspendue au-dessus d'une couche support (2), la membrane suspendue étant formée : - d'une portion centrale (20), contrainte en tension dans un plan parallèle à la couche support (2), formant un guide d'onde apte à supporter au moins un mode optique (TEoo, TEoi ; TMoo, TMoi) ; et - de plusieurs portions latérales (30), opposées les unes aux autres vis-à-vis de la portion centrale (20), et agencées de manière à maintenir la portion centrale (20) suspendue et contrainte en tension, les portions latérales (30) présentant une largeur moyenne supérieure à une largeur moyenne de la portion centrale, o au moins une cavité optique, délimitée par : - deux réflecteurs optiques (40), disposés dans les portions latérales (30) de part et d'autre de la portion centrale (20); caractérisée en ce que : - la portion centrale (20) est adaptée à transmettre en direction des réflecteurs optiques (40) au moins un mode d'ordre impair (TEoi ; TMo 1) ; - chacun desdits réflecteurs optiques (40) est formé de deux demi-réflecteurs latéraux (41), distincts l'un de l'autre et agencés de part et d'autre d'un axe longitudinal (A) de la portion latérale (30) dans laquelle ils sont disposés, de manière à réfléchir au moins partiellement ledit mode d'ordre impair (TEo 1 ; TMoi). 2. Structure semiconductrice (1) selon la revendication 1, dans laquelle les demi- réflecteurs latéraux (41) présentent chacun un angle principal d'écartement (Op) défini entre un axe médian (An) passant par un centre du demi-réflecteur latéral (41) et par une extrémité (P) de la portion centrale (20) située en regard du demi-réflecteur latéral (41) correspondant d'une part, et l'axe longitudinal (A) de la portion latérale (30) d'autre part. 3. Structure semiconductrice (1) selon la revendication 2, dans laquelle l'angle principal d'écartement (Or) est supérieur à 25°. 4. Structure semiconductrice (1) selon la revendication 2 ou 3, dans laquelle la portion centrale (20) présente une largeur locale (w), en ses extrémités (P), supérieure à une largeur moyenne (a) de la portion centrale (20), et adaptée de sorte que le mode d'ordre impair 20 (TEoi ; TMoi) présente un angle médian de diffusion (Op,diff) en direction des demi-réflecteurs latéraux (41) sensiblement égal à l'angle principal d'écartement (Op). 5. Structure semiconductrice (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, dans laquelle la portion centrale (20) présente une largeur locale (w), en ses extrémités (P), 5 supérieure ou égale à 13,81am, et dans lequel les demi-réflecteurs latéraux (41) présentent chacun un angle principal d'écartement (Or) supérieur ou égal à 400. 6. Structure semiconductrice (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le mode d'ordre impair est le mode d'ordre 1 (TEoi ; TMoi). 7. Structure semiconductrice (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans 10 laquelle la portion centrale (20) est adaptée à transmettre en direction des réflecteurs optiques au plus le mode fondamental (TEoo ; TMoo) et le mode d'ordre 1 (TEoi ; TMoi). 8. Structure semiconductrice (1) selon la revendication 7, dans laquelle la portion centrale (20) est multimode sur toute sa longueur et présente au moins une dimension transversale telle qu'elle autorise la transmission du mode fondamental (TEoo ; TMoo) et 15 d'au plus le mode d'ordre 1 (TEoi ; TMoi). 9. Structure semiconductrice (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la portion centrale (20) comporte une partie monomode (21) adaptée à supporter le mode fondamental (TEoo ; TMoo) et, disposés entre les portions latérales (30) et la partie monomode (21), des convertisseurs de mode (22) adaptés à convertir le mode fondamental 20 (TEoo ; TMoo) en le mode d'ordre impair (TEoi ; TMoi). 10. Structure semiconductrice (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle le composé semiconducteur cristallin est un composé à base de germanium. il. Structure semiconductrice (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle la portion centrale (20) présente une déformation moyenne en tension telle que sa 25 structure de bandes d'énergie est directe. 12. Source laser comportant une structure semiconductrice (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle la portion centrale (20) forme le milieu à gain de la source laser.