Laboratoire de Photonique et de Nanostructures
Français Anglais
Optic of Semiconductor nanoStructures Group LPN) > Photonic crystals, Nanostructuration for Integrated Optics
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Puce Présentation

La propagation dans un guide peut être façççççonnée par une nanostructuration du matériau à l'échelle de la longueur d'onde, ou plus généralement par nanostructuration de la constante diélectrique.

Nous exploitons ce concept au sein de structures à cristaux photoniques pour une ingénierie de la dispersion des modes guidés, et en particulier l'obtention de modes à faible vitesse de groupe, -- on parle de lumière lente --.

Nous étudions aussi plusieurs avantages qu'apporte une nanostructuration dans les dispositifs optiques hybrides émetteurs/amplificateurs de lumière à 1.55 μm, à base de matériaux semi-conducteurs et intégrés sur silicium.

Les origines technologiques des imperfections de fabrication à l'échelle du nanomètre qui interviennent au cours des procédés de réalisation des dispositifs, sont analysées notamment à l'aide de leur impact sur les propriétés optiques cohérentes et incohérentes.

AutoOrg Tailoring the dispersion of optical guided modes
AutoOrg Hybrid integration of Photonic devices on Si through heteroepitaxial bonding
AutoOrg Nanostructuration for resonant and diffractive gratings with extended acceptance
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Puce Membres

Contacts

 Talneau Anne  (+33) 1 69 63 61 46  

Et aussi...

 Pommarede Xavier  (+33) 1 69 63 60 64  
 Itawi Ahmad  (+33) 1 69 63 61 37  
 Pantzas Konstantinos  (+33) 1 69 63 60 54  
 Aubin Guy  (+33) 1 69 63 61 51  
 Patriarche Gilles  (+33) 1 69 63 61 73  
 Sagnes Isabelle  (+33) 1 69 63 61 71  

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Puce Brevets

  • Structure a? cristal photonique pour la conversion de mode , A. Talneau, P. Lalanne, FR 0115057, (2001-01-01)
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Puce Publications

Publications dans des journaux
Publications dans des livres
  • Les Cristaux photoniques bidimensionnels en optique integre planaire , A. Talneau, La nanophotonique , (2005)
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Puce Contrats et projets

    Puce Réseaux Internationaux

      EPIXnet : European Network of Excellence on Photonic Integrated Components and Circuits

      Référence de contrat : Program: FP6 - IST-2002-2.3.2.2 Optical, opto-electronic, & photonic functional components Network of Excellence
      Responsable(s) LPN : Anthony Martinez, Abderrahim Ramdane, Anne Talneau
      Principaux objectifs : Structuring the photonic integration research community, and stimulate new opportunities for photonic integration in a wide range of application domains. (2004-2008)

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    Puce ANR PNANO

      COHEDIO : Heteroepitaxial bonding for hybrid integration of nanostructured optical devices

      Référence de contrat : ANR-2011-NANO-024-01
      Coordinateur, Partenaire(s) : A. Talneau (LPN ), E. Le Bourhis (Institut Pprime), A. Lupu (IEF ), H. Benisty (IOGS), G.-H. Duan (III-V Lab)
      Principaux objectifs : During 3 years (01/2012-12/2014), the COHEDIO project will develop heteroepitaxial bonding of III-V semiconductor materials on Si and also of garnet on Si. COHEDIO will also propose innovative design for integrated guiding structures and fabricate hybrid photonic devices on Si. (2012-2014)

      SOURIS : Sonde Optique Ultra-Résolue pour l’Imagerie de Surface

      Référence de contrat : ANR-08_NANO_P053-36
      Coordinateur, Partenaire(s) : A. Sentenac (Institut Fresnel )
      Responsable(s) LPN : Anne Talneau
      Principaux objectifs : développer un système d’imagerie optique simple offrant une résolution inférieure à 100 nm et particulièrement adapté à l’étude de la dynamique membranaire des cellules vivantes (2008-2011)

      L2CP : Lumière lente dans les guides en cristaux photoniques

      Référence de contrat : ANR PNANO
      Coordinateur, Partenaire(s) : S. Combrie (TRT ), Y. Gottesman (INT)
      Responsable(s) LPN : Anne Talneau
      Principaux objectifs : Etude et réalisation d'une ligne à retard accordable sur guide à cristaux photoniques (2007-2009)

      FOREAC : Filtres optiques à réseaux accordables

      Référence de contrat : ANR PNANO
      Responsable(s) LPN : Anne Talneau
      Principaux objectifs : Démontrer le potentiel des structures associant des multicouches et des cristaux photoniques pour le filtrage optique en espace libre. (2005-2008)

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    Puce Projets des Réseaux Nationaux

      CRISTEL : CRIStaux photoniques pour la réalisation d'une source d'Emission Laser à longueur d'onde sélectionnable

      Référence de contrat : RNRT
      Coordinateur, Partenaire(s) : G.-H. Duan (III-V Lab)
      Responsable(s) LPN : Anne Talneau
      Principaux objectifs : Réalisation d'une source laser multi-l entièrement à base de cristaux photoniques: barrettes de lasers CP, et multiplexeur de type super-prisme (2002-2005)

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    Puce Projets Incitatifs du Ministère de la Recherche

      ARCHIDEL : Sources solides à très haut rendement : réalisation de nouveaux cristaux photoniques pour l'extraction omnidirectionnelle des modes guidés

      Référence de contrat : ACI
      Coordinateur, Partenaire(s) : H. Benisty (IOGS)
      Responsable(s) LPN : Anne Talneau
      Principaux objectifs : Démontrer l'amélioration du rendement d'extraction de LED à l'aide de structures à cristaux photoniques (2002-2005)

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Puce Stages passés et en cours

Post-doctorat


  • Filtres optiques à cristaux photoniques

    • O. Boyko-(2006-11-01 / 2008-04-30)
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Le projet FOREAC veut démontrer la faisabilité de filtres optiques travaillant à 1.55µm en espace libre et en incidence oblique, étroits spectralement (0.1nm) et insensibles à la polarisation. De tels filtres sont basés sur le principe du réseau résonnant, le réseau est ici un cristal photonique bidimensionnel. Le travail du post-doctorant concerne la partie fabrication du cristal photonique (lithographie électronique, gravure au LPN) et la caractérisation des filtres à l’Institut Fresnel, à Marseille. Le (la) candidat(e) doit avoir une solide expertise en optique, et un intérêt pour la réalisation technologique.

  • Laser à cristaux photoniques

    • L. Prkna-(2004-12-02 / 2005-12-01)
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Laser à cristaux photoniques

  • Diodes électroluminescentes à cristaux photoniques

    • J. Danglot-(2004-10-15 / 2006-02-28)
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus

Thèse


  • Dispositifs photoniques hybrides sur Silicium comportant des guides nanostructurés : conception, fabrication et caractérisation

    • A. Itawi-(En cours depuis 2011-10-01)
    Contact : A. Talneau , I. Sagnes , G. Patriarche
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
                Elaboration et Physique des Structures Epitaxiées (ELPHYSE)
    En savoir plus
    Le futur de l’optique intégrée passe par l’intégration sur Silicium, pas seulement comme plate-forme d’intégration où les différents composants individuels sont reportés, mais aussi pour mettre à profit les très bonnes performances des guides en silicium sur SiO2 – SoI – aux longueurs d’onde télécom. Les modes supportés par ces guides de fort indice, très confinés, conduisent à des architectures de circuits intégrés photoniques –CIP– ultra compactes. Mais le silicium ne peut pas assurer toutes les fonctions optiques. Pour l’émission, l’amplification ou l’isolation optique, il faut utiliser d’autres matériaux : les semi-conducteurs III-V à base de Phosphure d’Indium qui présentent de très bonnes propriétés d’émission/amplification dans le domaine spectral 1.55µm ou les grenats Yttrium-Fer (YIG) qui présentent un fort pouvoir de rotation de la polarisation. En associant par collage hétéroépitaxial ces matériaux sur du Silicium, on peut définir une structure guidante qui tire avantage simultanément des performances des deux matériaux. Dans le cadre de cette thèse de doctorat, nous proposons d’étudier la conception et la fabrication de dispositifs intégrés hybrides sur Si assurant ces fonctions optiques. Dans ces dispositifs, deux éléments sont fondamentaux: l’un est l’interface, l’autre est le guide optique. Le LPN vient de s’équiper pour développer le collage hétéroépitaxial de ces matériaux, cette technique innovante ne fait intervenir aucune couche intermédiaire et préserve ainsi toute nanostructuration que l’on aura réalisée sur une des surfaces à coller. Le guide optique est un guide double-coeur, le mode optique se localisant dans le guide silicium et dans le matériau collé. Le dessin de ce guide avec sa structuration est déterminant pour obtenir la fonction optique voulue. Nous étudierons un laser monofréquence, un amplificateur optique et un isolateur optique. Le laser et l’amplificateur fonctionneront en injection électrique. Le laser de type DFB aura un guide nanostructuré fournissant le feedback nécessaire à l’oscillation monofréquence, l’amplificateur devra avoir un guide large et néanmoins monomode, ainsi que des terminaisons de la section III-V non réfléchissantes. L’isolateur optique sera basé sur une géométrie de type interféromètre de Mach Zehnder[1]. Dans tous les cas, le guide devra assurer un bon transfert thermique ; la combinaison optimale de cette fonctionnalité avec une fonction optique constitue un domaine inexploré. Le candidat contribuera à l’étude du collage hétéroépitaxial, l’essentiel du travail portant sur la conception des guides optiques remplissant les fonctions citées. Les mécanismes optiques spécifiques qu’apportent une nanostructuration seront mis à profit : par exemple des guides supportant des modes résonants de type ARROW, des guides en cristaux photoniques, des réflecteurs en cristaux photoniques. Une conception pertinente du guide optique demande de connaître l’interface hybride, donc de s’impliquer dans l’étude du collage. Le candidat contribuera directement à la réalisation technologique des dispositifs. Les résultats obtenus sur ces dispositifs conduiront à cerner les performances des circuits intégrés photoniques (CIP), en s’attachant à définir des facteurs de mérite. Les CIP sont appelés par exemple à servir aux extrémités des câbles optiques qui vont se banaliser du fait de la pénétration des débits de la HDTV dans l’appareillage grand public (quelques Gb/s sur > 10m). Le Laboratoire a une expérience reconnue sur le collage hétéroépitaxial [2] ; par ailleurs il dispose des outils de simulation nécessaire à la définition du guide, et a déjà obtenu des résultats sur l’injection électrique dans les lasers III-V à cristaux photoniques [3]. Les principaux objectifs du projet de thèse sont résumés ici, par ordre chronologique, le cœur étant les points 2-3-4: 1-Contribuer à l’étude du collage hétéroépitaxial de matériaux III-V et de matériaux magnéto-optiques sur silicium 2-Concevoir le guide optique d’un laser DFB intégré, d’un amplificateur intégré et d’un isolateur optique intégré. Ce guide comportera une nanostructuration lui permettant de remplir la fonction optique et les performances attendues, ainsi que de démontrer un bon comportement thermique. 3-Fabriquer ces dispositifs, le laser et l’amplificateur fonctionnant en injection électrique. 4-Caractériser ces dispositifs. 5-Connaissant les contraintes de fabrication et les performances ultimes accessibles comme conséquence du design du guide, établir des schémas de circuits intégrés photoniques hybrides pour les applications télécoms. [1] Mizumoto et al. CThC1, CLEO/QELS 2008 [2] G.Patriarche et al., J. Appl. Phys. 82,4892 [3] A.Talneau et al., Appl. Phys. Lett., 85, 1913

  • Etude des lasers à cristaux photoniques

    • K.-H. Lee-(2004-10-01 / 2007-09-30)
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus

Stage


  • Ultrasharp edge filters based on photonic nanowires

    • Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    This internship proposal addresses a contribution to the design, fabrication and optical characterization of an ultra sharp edge filter based on resonant photonic nanowires. Optical filtering is a key function in all-optical networks. Simultaneously to a large rejection, the sharpest band edge is desired for a very selective spectral response. A first attempt to evidence such a behaviour has been obtained with nanotethered photonic wires (Appl. Phys.Lett. 97,191115,2010). Performances were limited due to the poor quality factor of the resonator. We now investigate 1D Bragg mirror included in the resonator to enhance the resonator quality factor. The student will be involved in the calculation of the resonator geometry, in order to identify the modes supported by the resonator and their propagation, using both a mode solver and FDTD simulation. He (she) will also contribute to the fabrication, investigating how the fabricated geometry inaccuracies blur the expected behaviour, and finally contribute to the filter characterization by transmission measurements.

  • Collage hétéroépitaxial pour l’intégration hybride de dispositifs photoniques nano structurés

    • Niveau : Master2
    Contact : G. Patriarche , A. Talneau
    Groupe : Elaboration et Physique des Structures Epitaxiées (ELPHYSE)
                Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Le futur de l’optique intégrée passe par l’intégration sur Silicium, pas seulement comme plate-forme d’intégration où les différents composants individuels sont reportés, mais aussi pour mettre à profit les très bonnes performances des guides en silicium sur SiO2 – SoI – aux longueurs d’onde télécom. Par ailleurs, les matériaux semi-conducteurs III-V à base de Phosphure d’Indium ont de très bonnes propriétés d’émission/amplification dans le domaine spectral 1.55µm. Le LPN propose d’étudier le collage hétéroépitaxial de matériaux à base d’InP sur le Silicium, et ce sans couche intermédiaire de façon à préserver toute nanostructuration que l’on aura dessiné dans un des matériaux. Le LPN a acquis une presse équipée d’un four dans lequel on étudie le collage sans couche intermédiaire. On reconstruit ainsi la structure cristalline à l’interface des deux matériaux. De premiers résultats concluants montrent le collage d’un substrat InP sur Si. Il faut maintenant aborder le collage de structures contenant des puits quantiques pour pouvoir ensuite réaliser des dispositifs émetteurs/amplificateurs de lumière. Au cours du stage, le candidat étudiera et réalisera les préparations de surface, les collages et les caractérisations des surfaces collées. Une thèse pourra être proposée à la fin de ce stage dans le cadre du projet ANR COHEDIO.

  • Guide optique à mode étendu

    • Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Les bonnes performances en terme de comportement thermique des dispositifs intégrés sur silicium passent par la conception innovante d’un guide optique qui sera à la fois de taille relativement grande, pour permettre une évacuation efficace de la chaleur et néanmoins monomode pour permettre une propagation de la lumière sans dispersion modale. Nous proposons d’ajouter au sein de la structure guidante une nanostructuration, qui, opérant comme un miroir sélectif, autorisera la propagation d’un unique mode étendu, sur une plage spectrale raisonnable (de l’ordre de 50nm). Au cours du stage, le candidat utilisera les outils de simulation permettant de calculer les modes propres de structures (Comsol Multiphysics), puis des guides seront fabriquées dans du silicium et caractérisés à l’aide d’un set-up de mesure de transmission fibré.

  • Etching InP in Cl2/Ar/N2 plasmas to make photonics crystals. Experimental and modeling study.

    • N. Vaissiere-(2010-03-01 / 2010-07-31)
    Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    The aim of this work is to understand the interaction between plasma and surface during an etching process devoted to photonic crystals device fabrication. Then, we will try to find optimal process to etch anisotropic photonic crystals without roughness. This work divides in two parts which are experimental and modeling study of InP etching. Firstly, we used a global kinetic model to quantify the densities of neutral and charged species and the electron density and temperature in Cl2/Ar/N2 discharge. Next, we calculated, with sheath model based on Monte Carlo technique, the energy and angular ions distribution function. Finally, we studied the etch surface versus reactor parameters using the surface model (power ICP, pressure, percentage of gas…). Secondly, we fabricated photonic crystals with differents etching conditions using ICP RIE etching technique. We observed InP etched profiles using SEM characterization, in order to identify the etching parameters impacts on InP etched surfaces. We finally present the comparison between several profiles etching and simulation, we could validate our surface model. Moreover, we explained mechanisms of etching present at the surface like the passivation effect of N2 and the physical and chemical etch induced by ions and neutrals.

  • Vers un amplificateur optique à semi-conducteur intégré sur Silicium

    • Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau , I. Sagnes , G. Patriarche
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
                Elaboration et Physique des Structures Epitaxiées (ELPHYSE)
    En savoir plus
    Le futur de l’optique intégrée passe par l’intégration sur Silicium, pas seulement comme plate-forme d’intégration où les différents composants individuels sont reportés, mais aussi pour mettre à profit les très bonnes performances des guides en silicium sur SiO2 – SoI – aux longueurs d’onde télécom. Les modes supportés par ces guides de fort indice sont très confinés. On peut donc construire des architectures de circuits intégrés photoniques –CIP– ultra compactes. Par ailleurs, la fonction d’amplification est nécessaire dans un CIP car il faut compenser l’ensemble des pertes de couplage/propagation. Les matériaux semi-conducteurs III-V à base de Phosphure d’Indium ont de très bonnes propriétés d’émission/amplification dans le domaine spectral 1.55µm. Dans le cadre de ce stage, nous proposons d’étudier deux des étapes conduisant à la réalisation d’un amplificateur optique intégré fonctionnant dans le domaine de longueur d’onde 1.55µm, obtenu par intégration hybride de matériau III-V sur Si. Une des étapes concerne la conception du guide optique supportant le mode amplifié, qui se trouve étendu sur les deux matériaux III-V et Si. L’autre étape que nous proposons d’étudier concerne la technologie du collage moléculaire par laquelle les deux matériaux III-V et Si se retrouvent en contact sans couche intermédiaire et sans dégradation de leur qualité cristalline, ce qui permet à un supermode de s’étendre sans pertes dans les deux matériaux. Il est important d’étudier ces deux étapes simultanément car la conception du guide sera dépendante des résultats obtenus pour le collage.Le Laboratoire dispose des outils de simulation pour calculer les paramètres du guide, et a une expérience reconnue sur le collage moléculaire [1], ainsi que sur l’injection électrique dans les dispositifs III-V [2]. Une thèse est proposée à la suite de ce stage, pour concevoir et réaliser un amplificateur à gain bloqué, le blocage du gain étant obtenu en faisant laser la structure. La technologie de fabrication de l’amplificateur à gain bloqué fera partie de la thèse. [1] G.Patriarche et al., J. Appl. Phys. 82,4892 [2] A.Talneau et al., Appl. Phys. Lett., 85, 1913

  • Atteindre les performances ultimes des guides en cristaux photoniques en optimisant l’étape technologique de gravure sèche

    • Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Dans les guides en cristaux photoniques, la périodicité de la constante diélectrique permet, parmi de nombreuses propriétés, d’accéder à une dispersion modale bien spécifique. Selon la géométrie du guide, on peut définir « sur mesure » des modes présentant une vitesse de groupe très faible. Expérimentalement, on observe que les performances obtenues dépendent de la perfection de la fabrication. La définition des motifs par lithographie électronique est une étape critique de la fabrication, le transfert de ces motifs dans le matériau semi-conducteur est l’autre étape critique. Le LPN a développé un procédé de gravure par plasma à couplage inductif RIE-ICP pour les guides en cristaux photoniques dans le matériau InP conduisant à des résultats satisfaisants, mais perfectibles. Perfectionner cette étape de gravure passe par une meilleure compréhension des mécanismes de gravure au sein du plasma, de façon à améliorer la morphologie des surfaces gravées ainsi que la sélectivité de la gravure. Ce stage propose d’étudier la gravure par plasma ICP de cristaux photoniques dans les matériaux à base d’InP. La partie théorique portant sur la compréhension des mécanismes de gravure sera encadrée par A.Rhallabi. Les paramètres que l’on aura ainsi défini pour le procédé de gravure seront mis en œuvre au LPN où plusieurs guides seront fabriqués et mesurés, de façon à valider la pertinence des choix faits. Ce stage pourra être poursuivi en thèse : la modélisation des procédés sera approfondie, et une caractérisation systématique et exhaustive des surfaces gravées sera menée. Ce travail sera encadré conjointement avec A.Rhallabi. Ahmed.Rhallabi@univ-nantes.fr , tel : 02-40373984 http://www.cnrs-imn.fr

  • Modes lents dans les guides en cristaux photoniques ; retard et remise en forme des impulsions optiques

    • Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Dans les guides en cristaux photoniques, la périodicité de la constante diélectrique permet d’accéder à une dispersion modale bien spécifique. Selon la géométrie du guide, on peut définir « sur mesure » des modes présentant soit une faible vitesse de groupe, soit une forte dispersion de la vitesse de groupe. De tels guides permettent de retarder les impulsions (ligne à retard) ou de contrôler l’enveloppe des impulsions déformées par leur propagation dans une fibre. Nous souhaitons poursuivre l’étude menée sur ces guides afin de définir les géométries permettant d’accéder à des valeurs prédéfinies de la dispersion. Ces guides serviront alors au traitement des impulsions optiques.Le laboratoire dispose des outils de simulation pour calculer les paramètres des guides en cristaux photoniques. Ces guides sont ensuite fabriqués sur membrane pour limiter les pertes de propagation [2], puis caractérisés en analysant l’évolution de la phase de la lumière transmise [1]. Le stagiaire travaillera essentiellement sur les parties conception et mesure, en particulier il contribuera à l’évolution du traitement des données de mesure. Une thèse est proposée à la suite de ce stage, pour étudier et mettre en oeuvre le traitement optique des impulsions à l’aide de guides en cristaux photoniques. La technologie de fabrication des ces guides sur membrane fera partie de la thèse. Ce sujet fait partie du projet ANR Pnano –L2CP (2007-2010)- piloté par Thales RT.[1] A.Talneau et al., Appl. Phys. Lett., 88, 201106 (2006) ; [2] A.Talneau et al., Appl. Phys. Lett., 92, 061105 (2008)

  • Compréhension des mécanismes d’interaction plasma surface permettant la gravure de cristaux photoniques dans le matériau semi-conducteur InP par la méthode Reactive Ion Etching - Inductive Coupled Plasma

    • Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    La nano-structuration des matériaux semi-conducteurs tels que GaAs ou InP permet d’accéder à des propriétés optiques que les géométries microniques ne peuvent pas offrir. Le LPN travaille depuis plusieurs années sur les guides en cristaux photoniques dans les matériaux à base d’InP pour la génération de modes de faible vitesse de groupe « modes lents ». Les performances obtenues sur les objets fabriqués dépendent de la perfection de la fabrication. La définition des motifs par lithographie électronique est une étape critique, le transfert de ces motifs dans le matériau semi-conducteur est la 2eme étape critique. Le LPN a développé un procédé de gravure par plasma à couplage inductif RIE-ICP conduisant à des résultats satisfaisants [1], mais que l’on souhaite améliorer. Ceci passe par une meilleure compréhension des mécanismes d’interaction plasma surface dans le cas de la gravure, ce qui conduira à améliorer la sélectivité de la gravure ainsi que la morphologie des trous gravés. Sujet : Ce stage propose d’étudier la gravure par plasma ICP (Inductive Coupled Plasma) de cristaux photoniques dans les matériaux à base d’InP. L’étude comporte une première partie théorique : compréhension des mécanismes, rôle des paramètres expérimentaux (puissance RF, pression, débit des gaz) sur ces mécanismes. Cette partie de l’étude s’appuie sur des recherches bibliographiques. La deuxième partie est expérimentale. Selon la compréhension des mécanismes proposés, plusieurs expérimentations seront menées. Les cristaux photoniques gravés selon les paramètres ainsi définis seront caractérisés : observation par microscopie électronique à balayage, observation par microscopie électronique à transmission, caractérisation par spectroscopie de photo électrons des surfaces gravées. Enfin, on s’attachera à comprendre comment les mécanismes proposés représentent les observations obtenues. On pourra alors proposer des paramètres du procédé de gravure conduisant à une meilleure sélectivité matériau/masque ainsi qu’une géométrie gravée présentant des flancs de gravure verticaux. Ce stage pourra être poursuivi en thèse : la modélisation des procédés sera approfondie, et des méthodes physiques de diagnostique du plasma seront utilisées. Ce travail est réalisé en collaboration avec A.Rhallabi, Ahmed.Rhallabi@univ-nantes.fr , tel : 02-40373984 http://www.cnrs-imn.fr

  • Filtres optiques à base de cristaux photoniques. Application au filtrage en longueur d'onde

    • Y. El Sawah-(2002-01-01 / 2002-06-01)
    Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    DEA Optique et photonique, EDOM

  • Guides à cristaux photoniques sur substrat InP

    • C. Komla-(2001-01-01 / 2001-06-01)
    Niveau : Master2
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    DEA Optique et Photonique, EDOM,

  • Contribution à la réalisation d’un masque de phase pour la lithographie optique à l’échelle 50nm

    • Niveau : Master1
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Présentation: La structuration de la matière à l’échelle sub-micrométrique (~100nm) ouvre un vaste champ d’application en microélectronique, en micro-optique, pour le piégeage optique pour les cellules solaires, ou pour les polariseurs pour écrans plats. Pour réaliser cette structuration, la lithographie optique présente l’avantage de réaliser en parallèle un grand nombre de motifs en une seule exposition. Mais la dimension ultime des motifs réalisés est limitée par la longueur d’onde utilisée. On peut réduire cette dimension en diminuant la longueur d’onde et aussi en utilisant un masque de phase pour former le faisceau d’exposition. Pour insoler à courte longueur d’onde lambda=193nm, le matériau de type grenat dopé au lutétium présente l’avantage d’être transparent à cette longueur d‘onde, et a aussi un fort indice optique, ce qui permet de concevoir un masque de phase performant. La réalisation d’un masque de phase dans le matériau LuAG demande de réaliser une structuration du grenat à l’échelle de 100nm. Sujet : Ce stage à forte composante technologique propose de contribuer au développement d’un procédé technologique permettant de réaliser la géométrie du masque de phase. L’étude portera sur le procédé de gravure et sur l’étude du masque utilisé pour cette gravure. La définition des motifs se fera par lithographie électronique, le procédé de gravure devra être fortement anisotrope et conduire à des surfaces gravées non rugueuses. Connaissances acquises au cours du stage : Ce stage abordera l’étude de matériaux, dont le grenat à graver et les matériaux servant de masque à la gravure (diélectrique, métaux), l’étude des procédés de dépôts de ces matériaux, l’étude de procédés de gravure par plasma et les moyens de caractérisation des motifs gravés.

  • Détermination expérimentale de la contrainte d’un film mince déposé sur un substrat

    • Niveau : Master1
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Les films minces diélectriques déposés sur un substrat présentent une contrainte, dont on peut soit vouloir tirer avantage, par exemple pour les propriétés mécaniques de membranes que l’on réalisera dans ces films, ou que l’on souhaite au contraire réduire au minimum si le film fait partie de l’empilement multi-couche d’un miroir diélectrique. Dans tous les cas, il s’agit de déterminer la valeur de cette contrainte. Une méthode optique de mesure présente l’avantage d’être sans contact, rapide et couvre une grande surface. Ce stage concerne la détermination de la contrainte d’un film mince diélectrique déposé sur un substrat en analysant l’image obtenue à l’aide d’un interféromètre de Fizeau. Au cours du stage, l’étudiant améliorera le montage optique de l’interféromètre de Fizeau, de façon à obtenir l’image d’interférences pour des plaques de petites et de grandes dimensions (2 pouces). Il contribuera aussi au développement de l’outil numérique existant au laboratoire, qui permet de calculer la contrainte à partir de l’interférogramme. Requis : - des connaissances en montage optique - des connaissances en programmation C++ (Csharp)

  • Calcul de modes propres dans un guide d’onde

    • V. Rouget-(2009-05-01 / 2009-07-31)
    Niveau : Master1
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Un guide d’onde est un dispositif permettant de guider la lumière pour permettre un transport d’informations. Un exemple connu de guide d’onde est la fibre optique utilisée dans les télécommunications. Les avantages de tels dispositifs sont la rapidité d’acheminement des signaux (vitesse de la lumière dans le milieu constituant le guide), les grandes distances pouvant être parcourues avec une faible atténuation. La fabrication de ces guides optiques est précédée d’une simulation, pour pouvoir adapter leur géométrie aux caractéristiques techniques souhaitées. Cette simulation s’effectue avec des logiciels qui nécessitent d’être validés par des résultats expérimentaux. Mon stage a pour but de vérifier que le logiciel commercial OptiBPM, édité par Optiwave, est un outil qui répond aux attentes des chercheurs du CNRS-LPN, pour le calcul de modes propres supportés par des guide d’onde.

  • Caractérisation des structures guidantes à cristaux photoniques bidimensionnels par spectroscopie à transformée de Fourier

    • M. Saada-(2002-04-01 / 2002-06-01)
    Niveau : Master
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Elève de l'Ecole polytechnique, master de Physique

  • Guides d'onde optiques à base de cristaux photoniques bidimensionnels

    • P.-E. Bourel De La Ronciere-(2001-04-01 / 2001-06-01)
    Niveau : Master
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    Elève de l'Ecole polytechnique

  • Contribution à l'étude d'un amplificateur optique à semi-conducteur émettant à 1.55µm intégré sur Silicium

    • S. Guillemot-(2009-11-01 / 2010-05-31)
    Niveau : Licence
    Contact : A. Talneau
    Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
    En savoir plus
    En savoir plus : Ce stage a contribué à mieux définir certaines étapes de réalisation d’un amplificateur optique hybride composé d’un guide Silicium et d’un guide en matériaux semi-conducteurs III-V fournissant du gain optique à 1.55µm, dans le but d’amplifier optiquement les informations transportées sur de longues distances. On a étudié : • Par simulation numérique les dimensions optimales des différentes couches de matériaux composant l’amplificateur. • Certaines étapes du procédé de fabrication de l’amplificateur, en particulier deux étapes déterminantes : le collage hétéroépitaxial pour associer les deux matériaux Si et III-V, et la réalisation des contacts électriques pour assurer l’injection de porteurs.
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Mis à jour le
05/07/2012

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