Nanostructures et optique – Nanophotonique quantique

Une antenne est un dispositif qui améliore le couplage entre un oscillateur électrique local et une onde électromagnétique en cours de propagation. Les antennes sont largement utilisées pour l’émission et la réception des ondes radio, mais leurs homologues visibles n’ont été considérées que récemment car leurs dimensions doivent être contrôlées avec une précision inférieure à l’échelle des longueurs d’onde. Le positionnement de l’émetteur de lumière par rapport à l’antenne est un aspect particulièrement délicat du couplage.

Nous avons fabriqué une nano-antenne patch où l’émetteur est situé à 15 nm au-dessus d’un plan métallique et à 15 nm au-dessous d’un disque métallique de 1 à 2 µm (fig. 1a). Pour un agrégat de nanocristaux dans une antenne patch, placée de manière déterministe au centre du disque, des facteurs d’accélération allant jusqu’à 80 ont été mesurés (fig. 1b-d). Nous avons développé des protocoles de lithographie pour le positionnement déterministe d’un seul nanocristal au centre d’une antenne patch et avons montré une forte amélioration de la luminescence et une contribution importante des multi-excitons.