Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Des sources de photons uniques très performantes et émettant dans les bandes des télécommunications seront une composante essentielle pour développer les communications quantiques.
Un grand nombre d'approches sont actuellement étudiées pour générer des photons uniques. A l'Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL - UMR CNRS 5270), nous avons une grande expertise dans le domaine des sources de photons uniques émettant dans les bandes des télécommunications basées sur les nanofils semiconducteurs. Cette source comprend une boîte quantique InAs incorporée dans un nanofil InP. Le nanofil agit comme un guide d'ondes et permet un contrôle directionnel des photons émis par la boîte quantique.
Pour pouvoir intégrer un grand nombre de sources quantiques dans un réseau de communication quantique à base de fibres optiques, ces sources devront être accordables en longueur d'onde. Dans cette thèse, nous prévoyons de déposer une coquille d'un matériau à changement de phase (MCP) en phase amorphe autour du nanofil semiconducteur. Ensuite, un chauffage local sera utilisé pour cristalliser progressivement le MCP amorphe afin de déformer la boîte quantique, modifiant ainsi son énergie d'émission. L'utilisation d'un MCP garantit la réversibilité du processus.
Dans le cadre de cette thèse, le doctorant recruté travaillera sur :
- La croissance de boîtes quantiques InAs/InP en géométrie nanofil par épitaxie par jets moléculaires.
- Le dépôt de coquilles de MCP autour des nanofils semiconducteurs.
- L'étude optique par photoluminescence de cette nanostructure hybride semiconducteur-MCP afin de quantifier l'impact du MCP sur les propriétés d'émission des boîtes quantiques.

Ce travail s'appuie sur l'expertise développée par le laboratoire d’accueil en matière d’épitaxie et caractérisation optique des boîtes quantiques en géométrie nanofil InAs/InP [1,2,3] et d'élaboration de MCP [4,5].

Le candidat doit avoir une solide formation en physique et un intérêt marqué pour la physique des semiconducteurs et/ou les études expérimentales. Une expérience en épitaxie et/ou en caractérisation optique/spectroscopie sera appréciée. Il/elle devra faire preuve d'autonomie, d'une assimilation rapide et être capable de travailler au sein d’une équipe multinationale.
Références:
[1] « InAs quantum dot in a needlelike tapered InP nanowire: a telecom band single photon source monolithically grown on silicon », A. Jaffal, et al. Nanoscale 11, 21847-21855 (2019). https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02317732
[2] « Density-controlled growth of vertical InP nanowires on Si(111) substrates », A. Jaffal, et al. Nanotechnology 31, 354003 (2020). https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02613439
[3] « Highly linear polarized emission at telecom bands in InAs/InP quantum dot-nanowires by geometry tailoring », A. Jaffal, et al. Nanoscale 13, 16952-16958 (2021). https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03269925
[4] « Reconfigurable Fla
Voir plus sur le site emploi.cnrs.fr...

Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :