© INSP – Cécile Duflot
Audrey Chu, doctorante dans l’équipe Physico-chimie et dynamique des surfaces soutient sa thèse le vendredi 2 juillet 2021 à 14 h.
Sorbonne Université – Campus Pierre et Marie Curie – Paris, France – Amphithéâtre Charpak
Couplage lumière-matière au sein de détecteurs infrarouges à base de nanocristaux colloïdaux
Résumé
Les nanocristaux colloïdaux sont des nanoparticules dont la croissance se fait en solution. Lorsque la taille de ceux-ci est suffisamment faible, des effets de confinement quantique apparaissent et leurs propriétés optiques deviennent ajustables avec leur taille. Ces nanocristaux sont en particulier utilisés pour leur luminescence dans le visible mais peuvent aussi être utilisés pour réaliser de la photodétection dans la gamme infrarouge. Les nanocristaux de HgTe et PbS présentent des propriétés d’absorption dans l’infrarouge. Le mécanisme de transport au sein d’un film de nanocristaux induit leur utilisation sous forme de couches minces, réduisant l’absorption et conduisant à des performances modestes. L’objectif de mon doctorat est d’augmenter le couplage lumière-matière au sein de film de nanocristaux afin d’augmenter l’absorption et donc la réponse. En particulier je démontrerai la possibilité de nanostructurer les électrodes afin d’induire des résonances de modes guidés pour des films de nanocristaux. L’utilisation de ces nanoélectrodes induit une augmentation de la réponse de deux à trois ordres de grandeur grâce à une augmentation de l’absorption et du gain photoconducteur. L’utilisation de telles résonances est une méthode versatile puisqu’elle peut être appliquée à différents matériaux, à différentes longueurs d’onde et pour différentes géométries. Enfin dans une dernière partie je présenterai un dispositif permettant d’exalter les propriétés de transport au sein d’un film de nanocristaux. Ce dispositif atteint une détectivité de 1012 Jones à 2.5 µm, 1 V et à 200 K, ce qui est comparable avec des détecteurs conventionnels.
Jury
- Isabelle Sagnes, Directrice de Recherche, C2N : Referee
- Stéphane Collin, Directeur de Recherche, C2N : Referee
- Yanko Todorov, Chargé de recherche, LPENS, examiner
- Agnès Maître, Professeur des universités, Sorbonne Université : examiner
- Rose-Marie Sauvage, Responsable Innovation, AID : Invited
- Grégory Vincent, Ingénieur de recherche, ONERA : PhD advisor
- Emmanuel Lhuillier, Chargé de Recherche, CNRS : PhD Director
