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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-17-0162

DOMAINE DE RECHERCHE
Physique du solide, surfaces et interfaces / Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Nouveaux alliages de type GeSn : un gap direct dans les semiconducteurs IV

RÉSUMÉ DU SUJET

Ce projet s’intéresse à la réalisation et l’étude d’un nouveau type de source laser à semiconducteur à base de germanium (Ge) et d’étain (Sn) qui a été démontrée pour la première fois en 2015 [1] et 2016 [2]. Ge et Sn sont compatibles avec les procédés de fabrication employés en électronique, faisant du laser GeSn un élément de rupture pour la photonique sur silicium.

Nous proposons dans cette thèse d’étudier des films d'alliages de Ge1-xSnx crus sur substrat silicium dans le but d’obtenir à court terme l’effet laser par pompage optique. Un effort important portera également sur la réalisation d'hétérostructures où les porteurs et les photons sont confinés dans le milieu actif, ceci dans le but d'abaisser le seuil laser. A cette fin, la synthèse d'alliages ternaires de type Ge1-x-ySnxSiy, utilisés comme matériau barrière, sera développée en collaboration avec le CEA-LETI. Les propriétés fondamentales des matériaux synthétisés telles que la valeur du gap direct, l'énergie de confinement dans l'hétérostructure, le rendement quantique interne ou encore la densité d'états recombinant de surface seront étudiés au laboratoire, en préalable à la réalisation de résonateurs optiques en salles blanches.

[1] S. Wirths et al, Nature Photonics, 9, 88–92 (2015)

[2] D. Stange et al, ACS Photonics, 3, 1279-1285 (2016)

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Physique de la matière condensée, optique

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut nanosciences et cryogénie
Photonique, Electronique et Ingénierie Quantiques
Laboratoire Silicium Nanoélectronique Photonique et Structures
Centre : Grenoble
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2017
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Nicolas PAUC  

CEA
DRF/INAC/PHELIQS/SINAPS
Bâtiment BCA 51B, p B145

Téléphone : +33 4 38 78 18 04

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Université Grenoble Alpes
Ecole Doctorale de Physique de Grenoble
DIRECTEUR DE THÈSE

Vincent CALVO

CEA
DRF/INAC/PHELIQS/SINAPS
Laboratoire SiNaPS
CEA Grenoble/INAC/PHELIQS
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble