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

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 .
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Puce Thèses


  • Croissance d'hétérostructures fonctionnelles avancées dans des nanofils III-V

  • Contact : F. Glas , J.-C. Harmand
    Groupe : Elaboration et Physique des Structures Epitaxiées (ELPHYSE)
    Resume

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    Context
    Semiconductor nanowires, with diameters of a few tens of nanometers and lengths up to several microns, are nowadays commonly fabricated from a large range of semiconductor materials. The remarkable physical properties of these objects open large prospects of original applications, some of which have already been demonstrated. However, their full potential will only be achieved if their physical properties can be precisely tailored. In addition to controlling the geometry, crystal structure and doping of the nanowires, two requirements are essential for most applications: (1) to obtain regular arrays of identical nanowires; (2) to confer novel functionalities to each nanowire by modulating locally its properties. The ultimate aim of the project is to combine these two objectives in the fabrication of arrays of nanowires including advanced functional heterostructures.

    PhD position
    Work will be carried out in the framework of the Marie Skłodowska-Curie European ITN project INDEED, that gathers 11 academic labs, 2 industrial partners plus associated partners. The PhD student at C2N (Marcoussis, then Palaiseau) will perform research on the growth by molecular beam epitaxy (MBE) of nanowires of III-V semiconductors. An important aspect of the project is to maintain an intimate coupling between experimental investigations and modeling of the nucleation and growth mechanisms, which is a strength of the C2N team. I, he/she will explore the growth of two kinds of heterostructures. The first one involves a high aspect ratio quantum size insertions of a material different from the rest of the nanowire. The second one consists in a nanowire where a spatial modulation of the electronic properties will be achieved by varying the diameter of the structure rather than composition. He/she will aim at fabricating arrays of such structures on a patterned substrate with a high yield of vertical and identical nanowires. The candidate is expected to develop and perform advanced modeling of the growth of these structures and to investigate experimentally their fabrication.

    References
    F. Glas, J. C. Harmand and G. Patriarche, Phys. Rev. Lett. 99, 146101 (2007)
    F. Glas, M. R. Ramdani, G. Patriarche, J.-C. Harmand, Phys. Rev. B 88, 195304 (2013)
    G. Priante, F. Glas, G. Patriarche, K. Pantzas, F. Oehler, J.-C. Harmand, Nano Lett. 16, 1917-1924 (2016)

    Contacts
    frank.glas@c2n.upsaclay.fr
    jean-christophe.harmand@c2n.upsaclay.fr

  • 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)
    Resume

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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)


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    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)


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    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)

  • 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
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