Optoéléctronique dans les dichalcogénures à métaux de transition: un nouveau type d'excitations électroniques pour un nouveau type de dispositif

par Karl Kloss

Projet de thèse en Physique de la Matière Condensée et du Rayonnement

Sous la direction de Maxime (phys) Richard, Julien Renard et de Olivier Renault.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale physique (Grenoble) , en partenariat avec Institut Néel (laboratoire) depuis le 01-12-2018 .


  • Résumé

    Les dichalcogénures de métaux de transitions, tel que MoS2, ont la particularité d'avoir une bande interdite qui devient directe lorsque leur épaisseur est réduite à une monocouche. Cette caractéristique les rend adaptés à la réalisation de dispositifs optoélectroniques peu consommateurs en matériau actif. Du fait de leur structure électronique originale (présence de vallées dans l'espace réciproque, dispersion électronique relativiste, orbitales de type d) et de leur dimensionnalité, qui implique des interactions coulombiennes inhabituelles, la compréhension de la structure d'une paire électron-trou (exciton), l'excitation élémentaire en jeu dans un tel dispositif, reste parcellaire. Le but de cette thèse est d'explorer la structure électronique et excitonique de ces matériaux 2D semi-conducteurs en vue de réaliser des dispositifs optoélectroniques innovants et efficaces.

  • Titre traduit

    Optoelectronics in Transition Metal Dichalogenides: a new type of electronic excitations for a new type of devices


  • Résumé

    Transition metals dichalcogenides such as MoS2 exhibit a direct bandgap when they are thinned down to a single atomic monolayer. This feature makes them an interesting materials for the realization of new optoelectronic devices offering a minimal footprint. Their electronic bandstructures is also highly nonconventional: owing to the presence of 'valleys' in reciprocal space, to relativistic electrons, type d orbitals, and low dimensionality, The Coulomb interactions and the coupling with light are highly nontrivial and poorly known so far. The goal of this thesis is to explore and better understand the electronic structures of these materials in view of realizing a new type of optoelectronic devices, that benefits from the unique characteristics of these materials.