Rectifications optique et thermique générées à l'aide de jonctions tunnel planaires électromigrées

par Marie-Maxime Gourier (Mennemanteuil)

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Alexandre Bouhelier.

Soutenue le 12-12-2017

à Bourgogne Franche-Comté , dans le cadre de École doctorale Carnot-Pasteur (Besançon ; Dijon ; 2012-....) , en partenariat avec Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB) (Dijon) (laboratoire) .

Le président du jury était Nathalie Destouches.

Le jury était composé de Alexandre Mayer, Guillaume Baffou, Christophe Finot.

Les rapporteurs étaient Anne Anthore, Riad Haidar.

mots clés

• Rectification optique
• Rectification thermique
• Électromigration
• Jonctions tunnel
• Rectennas optiques
• Effets thermo-Électriques
• Nanofils -- Thèses et écrits académiques
• Faisceaux laser -- Thèses et écrits académiques
• Optique -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Les travaux de cette thèse consistent à étudier le phénomène de rectification optique au sein de dispositifs plasmo-électroniques. L’adressage optique de ces composants, de taille extrêmement réduite et présentant un temps de réponse ultra-rapide, induit une conversion du champ incident en un courant statique mesurable. L’intégration monolithique d’éléments plasmoniques et électroniques requiert une connaissance détaillée des mécanismes de transport thermique et électrique à l’échelle du nanomètre. Ces travaux visent donc également à discuter l’ensemble des effets thermiques inhérents à l’excitation optique de ces dispositifs connectés dans le but d’identifier les différentes contributions entrant en jeu dans la génération d’un courant photo-assisté.

mots clés

• Optical rectification
• Thermal rectification
• Electromigration
• Tunnel junctions
• Optical rectennas
• Thermoelectric effects

Titre traduit

Optical and thermal rectifications with planar-electromigrated tunnel junctions

Résumé

The work described in this manuscrit consists in studying the optical rectification within plasmo-electronic devices. These ultra-compact optically adressed components with an ultra-fast time response induces a conversion of the incident field into a static current. The monolithically-integrated electronically optical antenna requires a detailed knowledge of nanoscale thermal and electrical transport mechanisms. This work also aims to discuss all thermal effects inherent in the optical excitation of these connected devices, in order to identify the different contributions in the generation of a photo-assisted current.