CNRS/C2N : Propositions de Stages, Thèses et Post-docs (LPN) 
Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies - Campus de Marcoussis
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Propositions de Stages, Thèses et Post-docs
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Propositions de Stages

Trait horizontal

Puce Post-doctorats

Puce Thèses

Puce Stages

Puce      Master 2

Puce      Licence

Trait vertical

Voici la liste des propositions de stages. Vous pouvez aussi consulter la liste des stages en cours.

Puce Post-doctorats


  • Optomechanically-driven microwave oscillator

  • Contact : R. Braive
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)
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    Recent advances in nanophotonics have enabled co-design of mechanical and optical resonances in the same device, opening the way to optomechanics experiments at nanoscale. A notable contribution that has come out of this area, is the manifestation of parametric instability, resulting in mechanical amplification and thereby oscillation of the mechanical mode driven purely optically. This ability to achieve self-sustained oscillation with no need for feedback electronics makes optomechanical oscillators compelling for on-chip applications such as microwave clocks, in which directed light energy from a laser is available to fuel the oscillation. In this project, the photonic clock architecture will rely on an integrated high-quality optomechanical nanoresonator, in order to achieve very stable oscillation in the GHz range, where the lack of good quality and miniaturized sources is a severe issue. Thanks to the strong reduction of the oscillator dimensions down to nanoscale, the resonator will sustain mechanical modes strongly coupled to light up to 3-5 GHz, directly at the operating frequency of interest for optoelectronic microwave oscillators and metrology applications. One main issue is the stability of the oscillator's output, as gauged over short time spans by its phase noise. Stabilization will be achieved by implementing on-chip optoelectronic loops, exploiting either an optical or acoustic control of mechanical motion along different schemes including locking on a reference frequency or self-injection locking. This project will be carried out in strong collaboration with Thales-RT for the specifications of the devices and their phase noise measurements .

  • Anisotropic quantum dots in nanowires: growth and optics

  • Contact : F. Glas , J.-C. Harmand , O. Krebs
    Groupe : Elaboration et Physique des Structures Epitaxiées (ELPHYSE)
                Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
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    Context
    Semiconductor quantum dots are promising building blocks for the development of future photonics and spintronics devices. The recombination of electron-hole pairs provides triggered sources of single photons and the spin of a confined carrier can be used as a quantum bit. So far, most experimental studies in this field have been performed with self-assembled dots. However these dots have intrinsic limitations related to their growth mechanisms: they can form only from material combinations having a strong lattice mismatch; their lens shape is difficult to control; their built-in strain leads to a heavy-hole ground state. Tailoring quantum dots in nanowires is much more flexible but this method is also much less mature.

    Activities
    The role of the post-doc is to explore this alternative method of quantum dot fabrication (quantum dots in nanowires). She/he will use molecular beam epitaxy (MBE) and try different combinations of III-V compounds. She/he will investigate how to control the aspect ratio of the quantum dots, the abruptness of the hetero-interfaces and the built-in elastic strain. She/he will study the anisotropic properties and the selection rules of these novel heterostructures by structural analysis and optical spectroscopy. An important objective is to fabricate quantum dots with a light-hole ground state. The potential of these novel systems for optical manipulation of single spin qubits will be evaluated.

    Duration
    The post-doc duration is minimum one year, maximum two years.

    Requirements
    The candidate should have a strong motivation for forefront research, a Ph. D. degree, a strong background in semiconductor physics and nanotechnology. Experience in epitaxial growth will be appreciated.


  • Composants laser injectés électriquement en régime d'émission de polaritons à la température ambiante

  • Contact : S. Bouchoule , J. Zuniga-Perez
    Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)
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    Niveau postdoctoral
    * Durée : 12 mois. Possibilité extension + 6 ou +12mois.
    * Date démarrage souhaitée : avant Octobre 2016.
    * Partenaires du projet : Laboratoires LPN, CRHEA, avec Institut Pascal (IP), et Laboratoire Charles Coulomb (L2C). Dans le cadre du réseau Labex GANEX (www.ganex.fr).
    Contexte-Objectifs :Il s'agira de développer un composant laser à polariton à semiconducteur grand gap, injecté électriquement, fonctionnant à la température ambiante. Un contexte applicatif de l’étude concerne les communications optiques courtes distances à faible consommation d’énergie. Dans ce domaine où ne sont pas encore fixés de « standards », les performances les plus importantes seront le fonctionnement à la température ambiante et au-delà, la commande électrique intégrée, la compacité, l’extraction efficace du signal optique, l’intégration sur silicium. Un laser à polariton est une source cohérente à très faible seuil puisque le fonctionnement ne se fonde pas sur l’inversion de population. La configuration la plus mature aujourd’hui utilise le confinement optique dans une microcavité de facteur de qualité élevé. Les matériaux semiconducteurs grand-gap (GaN, ZnO) permettent de réaliser des lasers à polaritons fonctionnant à la température ambiante et au-delà. Cependant les réalisations actuelles utilisent le pompage optique de la couche active.
    L’objectif du projet post-doctoral est de développer une source pompée électriquement en s’appuyant sur les résultats récents du consortium (CRHEA, LPN, IP, LCC) et sur de nouveaux développements :
    i) l’utilisation d’une région active en GaN ou en ZnO.
    ii) l’intégration de contacts électriques intra-cavité, en particulier pour le coté p de la diode,
    iii) l’intégration d’un réflecteur de Bragg (DBR) en semiconducteur AlGaN/GaN de tres haute réflectivité, utilisant la technique d’épitaxie sur substrat silicium préalablement patterné développée au CRHEA.
    iv) la conception, et l'intégration d’un « piège à polaritons » spatial, dans le but accélérer la condensation de polaritons sur une zone de petite dimension (< 10µm)
    * Méthodes : Le(/la) post-doctorant concevra l’ensemble du dispositif en s’attachant à vérifier que le design ne dégrade pas le facteur de qualité. Il prendra en charge la fabrication du composant entre le CRHEA et le LPN. Dans un premier temps, au plan technologique il s’agira de mettre en place une filière de microcavité verticale en injection électrique en matériau nitrure. Dans un second temps, au plan du matériau il faudra évaluer pour le contact type-p l’interêt d’une jonction tunnel faiblement résistive et à faibles pertes optiques à la longueur d’onde λ ~340-360 nm.. Les cavités seront testées dans le consortium en pompage optique, et en pompage électrique (au L2C, et à l’IP) pulsé ou quasi-continu.
    *Mobilité : Le(/la) post-doctorant sera partagé entre le LPN et le CRHEA, sur la base de missions dans chacun des deux laboratoires. Les 12 premiers mois seront principalement effectués au LPN. Le(/la) post-doctorant pourra être amené(e) à effectuer des missions courtes au LCC et à l’IP pour contribuer au tests électro-optiques des composants.
    * Contacts : S. Bouchoule (LPN), J. Zuniga-Perez (CRHEA).
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Puce Thèses


  • Nano-optomécanique intégrée

  • Contact : R. Braive
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)
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  • Nano-optomechanics for time-frequency metrology and microwave photonics : Towards an optomechanically-driven microwave oscillator

  • Contact : R. Braive
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)
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    L'optomecanique

  • Micropiliers lasers couplés pour le traitement neuromimétique de l'information

  • Contact : S. Barbay
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)
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    Nous avons récemment démontré qu'un micropilier laser à absorbant saturable avait une réponse analogue à celle d'un neurone biologique mais avec des temps caractéristiques un million de fois plus rapides. Il peut notamment générer des potentiels d'action optiques et possède une période réfractaire absolue et relative. En couplant plusieurs de ces lasers il est possible de construire des réseaux de neurones avec des propriétés fonctionnelles nouvelles. Ces systèmes, bien que très récents et dont les développements n'en sont encore qu'aux balbutiements, représentent une voie alternative pour le traitement optique de l'information par rapport aux architectures traditionnelles. Le but de la thèse est de mettre en œuvre des expériences visant à comprendre la physique de tels systèmes et de participer à la conception et à la fabrication des échantillons qui a lieu dans la centrale de technologie du LPN. Notamment le candidat s'intéressera à la physique des micropiliers lasers couplés, aux ondes non-linéaires qui peuvent s'y propager et à l'implémentation de nouvelles fonctionnalités bio/neuro-inspirées. Pour en savoir plus

  • Compréhension, caractérisation de la conduction électrique à l’interface hybride III-V sur Silicium, Dispositifs photoniques hybrides fonctionnant sous injection électrique à travers l’interface

  • Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Contexte :
    Alors que l’intégration hybride des matériaux semi-conducteurs III-V sur Si est maintenant correctement maîtrisée tant du point de vue structurale que photonique, la possibilité de l’intégration électrique et électronique reste très peu explorée [K.Tanabe, Scient.Rep. 2, 349(2012)]. Cette nouvelle fonctionnalité peut fortement améliorer les performances des dispositifs photoniques en terme de consommation, budget thermique, et haut débit lorsqu’on intègre l’électronique de commande. La maîtrise de cette fonctionnalité de l’interface hybride ouvre la voie à l’exploitation dans sa totalité des potentialités de l’intégration 3D.
    Le LPN a développé le collage hétéroépitaxial ou oxide-free des matériaux III-V sur Si [1] et a montré récemment que un tel interface a de bonnes propriétés de conduction électrique [2]. Le LPN dispose des outils de technologie et de caractérisation pour la réalisation des interfaces hybrides et des dispositifs photoniques comportant cet interface. Le groupe de P.Dollfus à IEF a l’expertise de la simulation du comportement électrique de l’interface. L’IEF et le LPN vont conjointement créer en Janvier 2016 le Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies.
    Méthode :
    Dans le cadre de cette thèse de doctorat, nous proposons d’élaborer des interfaces hybrides III-V sur Si par collage, puis comprendre et quantifier le transport électrique à ces interfaces, pour plusieurs matériaux III-Vet selon le dopage. Cette étude du transport se fera d’abord par simulation puis par caractérisation expérimentale des interfaces réalisés. Enfin, un dispositif photonique de type laser sera fabriqué, il exploitera le passage du courant à travers l’interface hybride en plaçant un de ses contacts sur la couche guidante Si, de façon à améliorer son comportement thermique, ce qui pénalise encore fortement les dispositifs hybrides actuels.
    Objectifs :
    L'objectif principal de ce travail de thèse est de démontrer le fonctionnement d'un laser hybride III-V/Si émettant à 1,55 µm, sous injection électrique à travers l'interface hybride.
    Dans ce but, ce travail de thèse sera impliqué dans :
    • L'élaboration par collage et la caractérisation des interfaces hybrides III-V sur Si permettant la conduction électrique;
    • La simulation et la caractérisation du comportement électrique de l’interface;
    • La conception, la fabrication d'un laser hybride injecté électriquement à travers l’interface, en particulier la caractérisation de son comportement thermique.

    A l’issue de la thèse, le candidat aura acquis une expertise en optoélectronique couvrant les deux domaines de l’électrique et de la photonique, dans le domaine des dispositifs émetteurs de lumière leur conception et leur caractérisation, et aussi une expertise en nanotechnologie, couvrant la connaissance des matériaux semi-conducteurs et leur structuration.

    [1] A. Talneau et al., Appl. Phys. Lett. 102, 212101 (2013)
    [2] K.Pantzas et al., IPRM (2014)
    Also
    K.Tanabe, S.Iwamoto and Y.Arakawa, IEICE Elec.Ex., 8, 596 (2011)
    K.Tanabe, K.Watanabe and Y.Arakawa, Scient.Rep. 2, 349 (2012)

    Le soutien financier est une allocation doctorale de EDOM.
    Egalement sur ADUM.fr

    Informations complémentaires : contact : Anne TALNEAU
    e-mail :
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Puce Stages

Master 2


  • Nanostructured optical waveguide array for hybrid isolator on silicon

  • Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau , G. Patriarche
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
                Elaboration et Physique des Structures Epitaxiées (ELPHYSE)
    En savoir plus
    Silicon will be the future of integrated photonics. Garnet should be associated to Si to provide integrated optical isolation. C2N has developed an oxide-free bonding technique [1] of both materials that enables preserving any structuration included in the silicon waveguide. Such a nanostructuration is a very versatile tool for designing tailored structures dedicated to advanced optical functions [2].
    The internship aims at studying specific design for optical isolators [3]. LUMERICAL commercial simulation tool will be used to fix the geometrical parameters of the waveguide array. C2N Marcoussis has large clean room facilities where devices will be fabricated, first on SOI to validate the design, and later on hybrid garnet/Si to demonstrate the isolation operation. Measurements will be performed on an end-fire set-up.
    This internship is undertaken in the framework of the ANR ISOLYIG project.
    The student may acquire knowledge in device simulation, clean-room nano-fabrication techniques and experimental optical characterization.

    [1] K.Pantzas et al., Appl. Phys. Lett.,105,141601 (2014)
    [2] A.Talneau et al., Opt. Lett., 40,5148 (2015)
    [3] R.El-Ganainy et al., Appl. Phys. Lett. 103,161105 (2013)

  • Electrical and thermal behaviour of III-V on Si hybrid interfaces and devices

  • Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau , G. Patriarche
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
                Elaboration et Physique des Structures Epitaxiées (ELPHYSE)
    En savoir plus
    Silicon will be the future of integrated photonics. III-V materials should be associated to Si to provide efficient emission or amplification in the 1.55µm Telecom domain as well as low-cost light-weight photovoltaic devices. C2N has developed an oxide-free bonding technique of both materials that demonstrates electrical conduction at the interface [1-2].
    The internship aims at studying the electrical and thermal behaviour of the hybrid interface according to the bonding conditions and the doping of the bonded materials and to operate it in actual devices.LUMERICAL commercial simulation tool will be used to investigate the electrical and thermal behaviour according to the material and geometrical parameters. C2N Marcoussis has large clean room facilities where hybrid interfaces and hybrid devices will be fabricated. Electrical and thermal measurements will be performed on dedicated set-up.
    The student intern may acquire knowledge in device simulation, clean-room nano-fabrication techniques and experimental characterization.

    [1] A.Talneau et al., Appl. Phys. Lett.,103,081901 (2013)
    [2] K.Pantzas et al., Tu-D2-3, IPRM 2014

    This research activity can be developed during a PhD proposed at the Paris Saclay University. The financial support is the doctoral allocation from Ecole Doctorale EDOM.

  • Synthesis of p-type TiO2 by sol-gel method and its Nano-structuration by Nanoimprint Lithography

  • Niveau : Master2
    Contact : A. Cattoni
    Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)
    En savoir plus
    Solar cells are mainly based on p-n junctions despite not strictly essential nor optimal. Ideally, photo-generated electron-hole in an intrinsic semiconductor material would be separated and collected through selective membranes such that electrons can only flow out to one side and holes to the other. The ideal electron membrane would be a wide band gap semiconductor with high electron conductivity and high electron affinity to collect the electrons and prevent hole injection. TiO2 is a good example and is actually used in dye-sensitized solar cells as efficient electron membrane. Corresponding p-type transparent conducting oxides, were surprisingly missing in thin film form for a long time until in 1997, Kawazoe et al. reported p-type conductivity in a highly transparent thin film of copper aluminum oxide (CuAlO2), but with a conductivity significantly lower than that observed for the best n-type conducting oxides. Interestingly, also TiO2 was observed to have p-type conductivity when synthesized under specific conditions. Moreover, TiO2 is largely used in diffractive nanophotonics devices having the highest refractive index among transparent materials in the visible. In this contest, we have developed a Nanoimprint process for the direct nano-structuration of TiO2 prepared by sol-gel method for light-trapping in solar cells or sensing applications. The goal of the stage is to identify the key parameters to synthesize p-type TiO2 by sol-gel method compatible with the Nanoimprint process. The focus will be on the role played by oxygen in the non-stoichiometric defect and carrier compensation of undoped TiO2 during sample preparation or annealing. The candidate will take care of the synthesis of the TiO2 sol-gel, its optical (Ellipsometry), electrical (Hall effect) and structural (SEM and EDX) characterization. Finally, she/he will apply the Nanoimprint process for the fabrication of nanostructured back-contact/mirror for ultra-thin solar cells. This project will be partially carried out at the "Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies" (CNRS, Marcoussis) and at the "Laboratoire de Chimie de la Matière Condensée de Paris" (UPMC, Paris).

  • Ultrathin Nanostructured Solar Cells : towards record efficiencies

  • Niveau : Master2
    Contact : S. Collin , A. Cattoni
    Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)
    En savoir plus
    Reducing the absorber thickness is a major issue for most photovoltaic technologies because of material scarcity, material cost and/or process cost. Moreover, it results in an increase of the photogenerated charge density, which is also a key step towards high-efficiency solar cells based on advanced concepts like hot carrier solar cells. However, novel light-trapping schemes are required to compensate for the low single-pass absorption of very thin films. Nanophotonics and nanofabrication techniques provide new tools to go in this direction. In this context, we have developed a new light-trapping strategy based on multi-resonant absorption, and we are currently developing ultra-thin solar cells based on various materials including III-V semiconductors (GaAs, InP), crystalline silicon (c-Si) and CIGS. We have recently proposed novel light-trapping architectures based on nanostructured back mirrors. We have also developed original techniques for low-cost and large-area nanofabrication of solar cells applied to GaAs and c-Si solar cells. This work has resulted in the recent demonstration of state-of-the-art ultrathin solar cells with record short-circuit currents (GaAs, c-Si), confirming the relevance of this approach. The short-term objective of this work is to optimize the conception (both optically and electronically) and the fabrication process of ultrathin solar cells (thickness ~200 nm) in order to reach record conversion efficiencies (η→20%). The first task of this internship project will be to integrate improved architectures and novel methods in the fabrication process (high aspect-ratio nanostructures, point contacts, novel heterostructures, lift-off for reusable substrates, ALD passivation,…). The candidate will be involved in the fabrication of the solar cells (clean room facility). He will be in charge of the full characterization of the devices (home-made setups) through spectral and optoelectronic measurements (reflectivity, EQE, dark IV and IV under 1-sun illumination). The performances will be analyzed with the optical and electrical modeling tools available in our team. This project will be carried out at C2N, site de Marcoussis, in close collaboration with several partner labs of the “Fédération de Recherche Photovoltaïque d'Ile-de-France” and in the new “Institut photovoltaïque d’Ile-de-France” (IPVF). We plan to offer opportunities for PhD grants on novel concepts for high-efficiency, nanoscale solar cells.

  • Time-resolved cathodoluminescence: nanoscale characterization of photovoltaic materials

  • Niveau : Master2
    Contact : S. Collin
    Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)
    En savoir plus
    A new cathodoluminescence (CL) setup has been installed at C2N/Marcoussis at the end of 2015. Its basic principle is the following (see the figure): a material is excited with an electron beam in a scanning electron microscope (SEM), providing a spatial resolution of 10nm. Secondary electrons (SE), emitted photons (CL) and event electron-beam-induced current (EBIC) are collected and recorded simultaneously in order to form 2D maps. For each spatial position, CL spectra provide information on the luminescence efficiency, band structure and defects. In our tool, laser-controlled bunches of electrons can also be used for excitation instead of a continuous beam, resulting in time-resolved CL measurements (TRCL) that provide valuable information on carrier dynamics and lifetime. Our CL/TRCL setup has state-of-the-art specifications and is extremely versatile: wide spectral range 200nm-1600nm, wide range of temperatures (10K-400K), time-resolved measurements (temporal resolution 10ps). In addition, its very high collection efficiency on a wide field of view is perfectly adapted to CL and TRCL mapping of a wide variety of photovoltaic materials: defects and quantum structures (quantum wells, quantum dots,…) in bulk materials, polycrystalline semiconductors (CdTe, CIGS,…), nanomaterials (nanowires, nanopillars,…),... Passivation is becoming a key for high-efficiency photovoltaics and nanostructured solar cells. However, the development of novel passivation solutions is hindered by the lack of direct characterization techniques. The goal of this internship is to investigate the passivation efficiency of semiconductor surfaces with TRCL/CL/EBIC measurements, in the framework of internal and collaborative projects. TRCL/CL/EBIC mapping should bring fruitful insights to asset the efficiency of various passivation techniques. The candidate will be first trained on the CL/TRCL tool. Its first task will be to develop the methodology for the characterization of passivation layers using well-known GaAs reference samples. She/he will be involved in the preparation of samples in clean room. Next, she/he will apply this technique to the passivation of novel solar cell architectures (GaAs nanowire solar cells, nanotextured and ultrathin CIGS solar cells, localized ohmic contacts,…). In this context, she/he will work with several people in the team and he will be involved in internal and collaborative projects, in close collaboration with several partner labs of the new “Institut photovoltaïque d’Ile-de-France” (IPVF). We plan to offer opportunities for a PhD grant on CL/TRCL characterization of photovoltaic nanomaterials.

  • Micropiliers lasers couplés pour le traitement neuromimétique de l'information

  • Niveau : Master2
    Contact : S. Barbay
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)
    En savoir plus
    Nous avons récemment démontré qu'un micropilier laser à absorbant saturable avait une réponse analogue à celle d'un neurone biologique mais avec des temps caractéristiques un million de fois plus rapides. Il peut notamment générer des potentiels d'action optiques et possède une période réfractaire absolue et relative. En couplant plusieurs de ces lasers il est possible de construire des réseaux de neurones avec des propriétés fonctionnelles nouvelles. Ces systèmes, bien que très récents et dont les développements n'en sont encore qu'aux balbutiements, représentent une voie alternative pour le traitement optique de l'information par rapport aux architectures traditionnelles. Le but du stage est de contribuer aux expériences visant à comprendre la physique de tels systèmes et de participer à la fabrication des échantillons qui a lieu dans la centrale de technologie du LPN. La poursuite du travail dans le cadre d'une thèse est souhaitée. Pour en savoir plus

  • Emetteurs GaN pour l’imagerie biologique : réalisation de substrats actifs à base de GaN/InGaN pour l’excitation localisée de biomolécules

  • Niveau : Master2
    Contact : A. Giacomotti , S. Bouchoule , A. Cattoni
    Groupe : NanoPhotonIQ (NanoPhotonIQ)
                Dispositifs Photoniques (PHODEV)
    En savoir plus
    Démarrage souhaité : Avril 2016.
    Durée de stage souhaitée : 4 à 6 mois.
    Contact : Alejandro Giacomotti, Sophie Bouchoule, Andrea Cattoni (LPN)
    CONTEXTE
    L’objectif de ce travail est la réalisation et l’étude de substrats actifs nano-structurés à base de nitrure de gallium (GaN/InGaN) pour l’excitation localisée de biomolécules, notamment la protéine fluorescente verte (GFP- Green fluorescent protein). La GFP est couramment utilisée en tant que marqueur en microscopie de fluorescence, l’une des principales techniques d’imagerie biologique.
    L’intégration de nano-émetteurs localisés en surface d’un substrat, combinée à la nanostructuration du matériau pour le confinement spatial de l’émission, permet d'exalter localement l'excitation des marqueurs fluorescents, et améliorerait ainsi la résolution spatiale de la technique d’imagerie. Les structures envisagées sont de type « cristal photonique » opérant à des longueur d’onde dans la gamme du visible (λ~450 nm). Des réseaux périodiques de trous (diamètre ~60 nm, période ~110 nm) en couche mince de GaN/InGaN sur substrat transparent dans le visible seront ainsi réalisés.
    OBJECTIFS DU STAGE :
    Le travail de stage comprendra un volet fabrication et caractérisation des structures par microscopie électronique de balayage d’une part, et d’autre part leur étude optique par micro-photoluminescence (µ-PL). Ce stage s'insère dans une collaboration entre le CRHEA (conception et réalisation des structures épitaxiales), et le LPN (conception, fabrication des cristaux photoniques, études optiques). Il se déroule dans le cadre du Labex GANEX.
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Licence


  • Développement et caractérisation optique et thermique d’une puce atomique pour la manipulation d’atomes froids.

  • Niveau : Licence
    Contact : S. Bouchoule
    Groupe : Dispositifs Photoniques (PHODEV)
    En savoir plus
    Stage niveau 2ème année DUT
    Durée 2 mois minimum - Période : Mars 2016 - Novembre 2016
    CONTEXTE:
    Le laboratoire LCF de l'Institut d'Optique étudie, dans une dans une enceinte sous ultra-vide les propriétés quantiques d’atomes froids amenés dans un état particulier appelé condensat de Bose. Dans ce condensat les atomes (Rubidium) sont à une température proche de 0 K. Le condensat est confiné par un microcircuit placé au coeur de l’enceinte, appelé « puce atomique ». La puce atomique développée au LCF a deux fonctions. D’abord elle permet de confiner les atomes, par un piège magnéto-optique ; le micro-circuit constituant la puce (un réseau de microfils métalliques parcourus par un fort courant) génère un champ magnétique de piégeage au-dessus de la surface de la puce. Ensuite la surface de la puce forme un miroir optique qui permet de visualiser le nuage d’atomes par imagerie d’absorption. La qualité du piège magnétique dépend de la qualité des microfils. La qualité des images du condensat dépend de la qualité du miroir optique: surface parfaitement plane sur une grande surface. Les atomes sont au-dessus de la surface-miroir de la puce, mais pas trop éloignés des microfils (typiquement à une distance de 5 à 10 µm). Le miroir ne doit pas se dégrader dans le temps pour conserver longtemps la puce atomique dans l’enceinte à vide. La puce atomique est fabriquée en salle blanche au LPN à Marcoussis par des procédés microtechnologiques. Le LPN a développé une nouvelle génération de puce atomique qui devrait présenter une meilleure résistance à l’échauffement et une très bonne planéité du miroir de surface.
    OBJECTIFS DU STAGE:
    Le(/la) stagiaire devra prendre en charge en salle blanche certaines étapes critiques de fabrication de la puce. Il/elle devra caractériser la puce au plan électrique et optique. Ce travail se déroulera au LPN. Les puces réalisées seront ensuite caractérisées plus finement par le biais de mesures électro-thermiques, au LPN et au LCF. Le(/la) stagiaire devra comparer la résistance thermique des différentes générations de puces. Enfin, au LCF le(/la) stagiaire contribuera à l’assemblage d’un banc de test sous vide primaire/secondaire, pour étudier le vieillissement des miroirs optiques (réalisés au LPN) sous vapeur de Rubidium.
    * Contact : sophie.bouchoule@lpn.cnrs.fr
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