Offres de Thèses, Stages et Post-docs

nombre d'offres : 1

Synthèse et étude de boîtes quantiques de GeSn/Si

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Date de début : 01/10/2022

Offre n° SL-DRF-22-0243

Le traitement optique de l’information par les technologies silicium butte depuis de nombreuses années sur un problème de poids: la mise à disposition d’une source de lumière brillante pouvant s’intégrer aux procédés actuels CMOS de fabrication. La découverte récente de l’effet laser dans des couches épaisses d’alliages de la famille du Ge1-xSnx rend cette perspective à portée de par son réel potentiel intégratif (alliage de la colonne IV). Cependant, les couches actuelles émettent dans la gamme infra-rouge au-delà de 2.2 µm et ne sont pas adaptées au standard actuel des longueurs d’onde télécom situé dans la gamme 1.3-1.6 µm. Afin d’augmenter la portée applicative de cette classe de matériau, adapter son énergie d’émission peut être obtenu en tirant profit du confinement électronique induit dans des boîtes quantiques de Ge1-xSnx, sujet encore largement inexploré à l’échelle internationale. Ce travail de thèse poursuivra plusieurs objectifs : 1-réaliser la croissance par épitaxie par jets moléculaires d’assemblées de boîtes quantiques de Ge1-xSnx encapsulées dans du silicium cristallin, et maîtriser les paramètres de croissance permettant de jouer sur la teneur en étain, la densité et la taille de ces objets, 2-dresser une vue d’ensemble la plus exhaustive que possible des propriétés structurales de ces nanoobjets à l’aide des techniques avancées de microscopie électronique en transmission (travail mené sur la plateforme de nanocaractérisation du CEA Grenoble), 3-qualifier les propriétés d’émission de lumière d’assemblées de boîtes quantiques insérées au sein de résonateurs optiques (fabrication de lasers sur Si émettant dans la gamme télécom), ou d’émission de photons uniques par la boîte individuelle.

  • Mots clés : Défis technologiques, Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences, Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique, Physique du solide, surfaces et interfaces, IRIG, PHELIQS
  • Laboratoire : IRIG / PHELIQS
  • Code CEA : SL-DRF-22-0243
  • Contact : pascal.gentile@cea.fr
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