Présentation

Le développement de nouveaux matériaux pour les composants opto-électroniques ne peut se faire sans une caractérisation minutieuse et la compréhension détaillée de leurs propriétés optiques. L'activité « spectroscopie et dynamique de recombinaison » (SpeRe) de LPN-GOSS vise à fournir des informations spectroscopiques sur un large éventail de structures semiconductrices à l'aide de mesures optiques telles que la photoluminescence (PL) à basse température, la spectroscopie d'excitation de la photoluminescence (PLE), la spectroscopie de photocourant ou la micro photoluminescence d'objet unique. Ces études peuvent être menées dans un vaste domaine spectral (de 0.7 eV à 3 eV) allant du proche infrarouge au proche UV. Nous étudions également la dynamique de recombinaison des porteurs photo créés à l'aide d'un dispositif dédié (caméra à balayage de fente) ayant une résolution temporelle de 4 picoseconde. Réactivité et ouverture vers les sujets émergents (au LPN et bien au delà) sont les maîtres mots de cette activité de service, qui implique également la modélisation des résultats à l'aide d'outils spécifiques, en particulier la résolution de l'équation de Schrödinger avec un code de « matrices de transfert » particulièrement souple.

	Pérovskites hybrides K. Gauthron et J. Bloch,LPN-GOSS E. Deleporte et J.-S. Lauret, LPQM - ENS Cachan
	Nanofils InAsP/InP K. Gauthron et P. Voisin, LPN-GOSS J.-Ch. Harmand, LPN-ELPHYSE J.-M. Jancu, FOTON-INSA Rennes
	Superréseaux d'ultracourte période P. Voisin, A. Talneau et K. Gauthron, LPN-GOSS J.-Ch. Harmand et G. Patriarche, LPN-ELPHYSE J.-M. Jancu, FOTON-INSA Rennes

Membres

Contacts

Gauthron Karine	(+33) 1 69 63 61 94
Voisin Paul	(+33) 1 69 63 61 93

Et aussi...

Bloch Jacqueline	(+33) 1 69 63 61 90
Harmand Jean-Christophe	(+33) 1 69 63 60 81
Sagnes Isabelle	(+33) 1 69 63 61 71

Publications

• Control of cavity solitons and dynamical states in a monolithic vertical cavity laser with saturable absorber , T. Elsass, K. Gauthron, G. Beaudoin, I. Sagnes, R. Kuszelewicz, S. Barbay, Eur. Phys. J. D 59, 91 (2010)
• Optical spectroscopy of two-dimensional layered (C6H5C2H4-NH3)(2)-PbI4 perovskite , K. Gauthron, J.-S. Lauret, L. Doyennette, G. Lanty, A. Al Choueiry, S.J. Zhang, A. Brehier, L. Largeau, O. Mauguin, J. Bloch, E. Deleporte, Optics Express 18, 5912 (2010)
• Fast manipulation of laser localized structures in a monolithic vertical cavity with saturable absorber , T. Elsass, K. Gauthron, G. Beaudoin, I. Sagnes, R. Kuszelewicz, S. Barbay, Appl. Phys. B 98, 327 (2010)
• Dynamics of microcavity polaritons in the presence of an electron gas , D. Bajoni, M. Perrin, P. Senellart, A. Lemaitre, B. Sermage, J. Bloch, Phys. Rev. B 73, 205344 (2006)
• Exciton radiative lifetime controlled by the lateral confinement energy in a single quantum dot , J. Hours, P. Senellart, E. Peter, A. Cavanna, J. Bloch, Phys. Rev. B 71, 161306(R) (2005)
• Monitoring the dynamics of a coherent cavity polariton population , J. Bloch, B. Sermage, M. Perrin, P. Senellart, R. Andre, D. Le Si Dang, Phys. Rev. B 71, 155311 (2005)
• Influence of zinc co-doping on carbon doped InGaAs , D. Keiper, B. Sermage, J. L. Benchimol, Jpn. J. Appl. Phys. 40, L137 (2001)
• New scanning photoluminescence technique for quantitative mapping the surface recombination velocity in InP and related materials , S. Krawczyk, M. Bejar, A. Khoukh, R. Blanchet, B. Sermage, C. Cui, D. Pavlidis, Jpn. J. Appl. Phys. 38, 992 (1999)

Contrats et projets

Projets Internationaux

ILNACS : Nanostructures of Compound Semiconductors (Growth, properties, devices)

Référence de contrat : Laboratoire International Associé (LIA) CNRS - Université de Montpellier - INSA Toulouse / Académie des Sciences de Russie - Fondation Russe pour la Recherche Fondamentale
Responsable(s) LPN : Frank Glas
Principaux objectifs : Coordonner et développer les collaborations scientifiques entre les laboratoires du CNRS et les laboratoires et instituts de l'académie des sciences russe basés à Saint-Petersbourg dans le domaine de la croissance et de l'étude des propriétés physiques des nanostructures de semiconducteurs composés, et des composants basés sur ces structures. (2010-2013)




ANR non thématiques

PEROCAI : Perovskites en Cavité

Référence de contrat : ANR Blanc 2010 (ANR-10-04)
Coordinateur, Partenaire(s) : E. Deleporte (LPQM ), J. Even (FOTON ), P. Audebert (PPSM )
Responsable(s) LPN : Karine Gauthron, Jacqueline Bloch, Sophie Bouchoule
Principaux objectifs : Les microcavités verticales (de type Pérot-Fabry) fonctionnant dans le régime de couplage fort sont très étudiées dans le contexte du laser à polariton et de la condensation de Bose-Einstein en phase solide. Les effets de cohérence et de stimulation ont été récemment démontrés dans les semiconducteurs inorganiques "conventionnels", les effets physiques sont observés à basse température dans ces structures. Dans ce projet, nous proposons d'utiliser des puits quantiques organique-inorganique comme matériau actif dans des microcavités verticales pour démontrer l'existence d’effets stimulés à température ambiante. Les puits quantiques moléculaires utilisés dans cette étude appartiennent à la famille des pérovskites, des molécules hybrides organique-inorganique. Parce que le régime de couplage fort en microcavités verticales a été atteint à température ambiante et parce que l'énergie de l'exciton peut être facilement adaptée, les couches de pérovskite sont de bons candidats pour être utilisées comme matériau actif dans des microcavités verticales et pour étudier les effets polaritoniques. La physique de ces nouveaux polaritons est inexplorée. Par conséquent, nous allons étudier la dynamique et les effets de relaxation de ces polaritons. Enfin, nous mènerons des expériences destinées à observer des effets stimulés sur ces états de polariton. Ce dernier objectif nécessitera de développer une approche technologique permettant d’insérer le matériau perovskite organique dans une cavité de grande finesse. Partenaires : LPQM-ENS Cachan (porteur), LPN, PPSM-ENS Cachan, FOTON-INSA Rennes (2010-2014)

Stages passés et en cours

Post-doctorat

• Cavity polaritons in perovskite semiconductors

H.-S. Nguyen-(En cours depuis 2011-11-01)
Contact : J. Bloch
Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
En savoir plus

Cavity polaritons in inorganic semiconductors are currently widely investigated, in particular in our group, because of their unique non-linear properties. Parametric oscillation with ultra-low threshold and polariton lasing (an analoguous to Bose condensation) is achieved. This opens a vast research field, both from the fundamental and applied point of view. In most of the cases, these experiments are performed at cryogenic temperatures. Recently the strong coupling regime has been demonstrated in semiconductor microcavities containing hybrid organic/inorganic active layer, based on perovskites. This new material presents very robust excitons enabling the observation of the strong coupling regime at room temperature and with record Rabi splitting. Within an ANR project in collaboration with the group of E. Deleporte at LPQM, ENS Cachan, we are currently exploring the potential of this new material.

Stage

• Dynamique de la relaxation des polaritons

C. Jacquot-(2001-01-01 / 2001-06-30)
Niveau : Master2
Contact : J. Bloch
Groupe : Groupe d'Optique des Structures Semi-conductrices (GOSS)
En savoir plus

DEA de Physique quantique