Recherche Avancée

Thèse soutenue

Conception et caractérisation de nanoantennes plasmoniques pour la photodétection infrarouge refroidie

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Auteur / Autrice : Matthieu Duperron
Direction : Renaud Bachelot, Roch Espiau de Lamaëstre
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Optique et Nanotechnologies
Date : Soutenance le 09/12/2013
Etablissement(s) : Troyes
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)
Partenaire(s) de recherche : Entreprise : CEA
Laboratoire : Institut Charles Delaunay / ICD
Jury : Président / Présidente : Pierre Viktorovitch
Examinateurs / Examinatrices : Renaud Bachelot, Roch Espiau de Lamaëstre, Pierre Viktorovitch, Raffaele Colombelli, Jean-Jacques Greffet, Aurélien Bruyant, Mathieu Carras
Rapporteurs / Rapporteuses : Raffaele Colombelli, Jean-Jacques Greffet

Résumé

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L’imagerie infrarouge refroidie est portée par une demande forte pour des applications dans les secteurs militaire, industriel et spatial. Les enjeux actuels de ce marché sont le fonctionnement à haute température et la fonctionnalisation spectrale des détecteurs.Ces enjeux peuvent être adressés grâce à l’utilisation de résonateurs optiques et leur faculté à concentrer le champ électromagnétique. Ce travail de thèse montre comment des résonateurs plasmoniques peuvent être intégrés dans la filière HgCdTe.La théorie temporelle des modes couplés a été utilisée, de manière analytique, pour optimiser à travers la condition de couplage critique, l’absorption dans un résonateur plasmonique chargé par un semiconducteur. La conception d’une photodiode HgCdTe ultramince plasmonique est ensuite détaillée. Elle repose sur l’utilisation d’un mode optique résultant du couplage entre un mode plasmon de surface et un mode gap plasmon de cavité