Microcavités nitrure injectés optiquement et électriquement pour une plate-forme nanophotonique intégrée sur silicium

par Farsane Tabataba-Vakili

Projet de thèse en Electronique et Optoélectronique, Nano- et Microtechnologies

Sous la direction de Philippe Boucaud.

Thèses en préparation à université Paris-Saclay , dans le cadre de École doctorale Electrical, optical, bio : physics and engineering (Orsay, Essonne ; 2015-....) , en partenariat avec Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (laboratoire) , Photonique (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2016 .


  • Résumé

    Les partenaires du projet ont déjà fait la démonstration de lasers à microdisque nitrure sur silicium fonctionnant à température ambiante de 275 nm à 330 nm sous excitation optique. Cette thèse permettra de franchir une étape supplémentaire en adressant le fonctionnement sous injection électrique des lasers à microdisque et en réalisant un circuit photonique qui permette de collecter efficacement et distribuer la lumière, étape indispensable pour une future exploitation de ces résonateurs. Les longueurs d'onde visées vont de l'UV au visible en variant les matériaux (AlGaN, InGaN). La thèse combine à la fois design/modélisation/nanofabrication et spectroscopie optique. Elle est partagée entre deux laboratoires, le C2N (P. Boucaud) et l'INAC (B. Gayral) afin de proposer au doctorant une formation ouverte à plusieurs champs disciplinaire des nitrures. La partie design/nanofabrication est effectuée au C2N tandis que la spectroscopie optique est effectuée à l'INAC. Cette thèse s'appuie sur des partenariats forts avec une volonté d'ouverture à de nouveaux acteurs et à l'international : le CRHEA pour les échantillons nitrure sur silicium et le L2C avec la possibilité d'effectuer des runs de spectroscopie courts (2-3 semaines). Nous avons également des échanges avec l'université de Hong Kong (A. Choi) sur l'injection électrique dans les microdisques.

  • Titre traduit

    III-nitride microcavities under optical pumping and electrical injection for an integrated nanophotonic platform on silicon


  • Résumé

    The partners of this project have already demonstrated III-nitride microdisk lasers operating at room temperature under optical injection from 275 nm to 470 nm. This PhD project will allow us to make a breakthrough with III-nitride photonic circuits by tackling the electrical injection issue and by fabricating photonic circuits that allow to efficiently collect the light emitted by microlasers. This represents key steps for the development of on-chip photonic circuits with wavelength-scale microresonators. The spectral range of emission will cover the UV and visible depending on materials (AlGaN, InGaN). Applications of microdisks under electrical injection for solid state lighting will be considered. The PhD combines design/modelling/nanofabrication and electro-optical spectroscopy. It is shared between two labs one in the Paris area, and the other in the Grenoble area. This implies that the candidate makes short to medium stays in Grenoble. The candidate can cover many different fields associated with the nitride materials and she will take advantage of specific assets in each laboratory, design and nanofabrication at C2N, advanced optical spectroscopy at CEA-Inac. Strong partnerships with French and international players will also benefit the PhD candidate: CRHEA for nitride material growth, L2C for complementary spectroscopy, and the Univ. of Hong Kong for microdisk lasers.