D - Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques

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MASTER PHYSIQUE FONDAMENTALE ET SCIENCES POUR L’INGENIEUR
2ème année
Parcours Dispositifs Quantiques
Proposition de stage/thèse 2008/2009
Laboratoire:
« Matériaux et Phénomènes Quantiques », Université de Paris 7 (Paris 13eme), et
Alcatel-Thales III-V Lab / Thales Research & Technology, Groupe Détecteurs
(Route Départementale 128, 91767, Palaiseau)
Responsable du stage / Thèse : Vincent Berger (Paris 7)
Téléphone: 06 76 06 19 25 (VB)
e-mail: vincent.berger@paris7.jussieu.fr
Titre du sujet proposé : Opto-électronique quantique dans les détecteurs à cascade quantique
Projet scientifique :
Les détecteurs à cascade quantiques ont été inventés à Thales au début des années 2000. Ils présentent des
applications dans le domaine de la détection infrarouge, qui présente un fort intérêt pour la vision nocturne,
par temps de brouillard ou à travers les fumées. Ils sont étudiés aujourd’hui conjointement par l’Université
de Paris 7, l’Ecole normale supérieure et Thales car ils présentent de nombreux problèmes fondamentaux
importants. Ces dernières années, des progrès considérables ont été obtenus sur la compréhension du
transport électronique dans une structure aussi complexe que celle d’un QCD, qui contient pas moins de huit
puits quantiques couplés. De nouveaux problèmes ont été aussi posés lors de ces investigations : l'évolution de
l'extraction quantique des électrons dans la structure n'est pas encore résolue, le comportement résistant de
type superréseau à haut champ n'est pas encore compris. Il semble aussi que l'on soit en mesure d'observer
des phénomènes de transport cohérent dans les QCDs, sur de très grandes distances électroniques. Cela reste
à démontrer.
Parallèlement à ces questions fondamentales, c’est la première fois que des modélisations assez simples
permettent finalement de prévoir le transport électronique dans des hétérostructures aussi complexes. Cela
ouvre des perspectives nouvelles pour le développement des détecteurs : au lieu d’optimiser les structures de
manière phénoménologique (c’est à dire essayer, mesurer et reprendre un nouveau dessin quantique), on
peut maintenant entreprendre une véritable conception d’une hétérostructure quantique adaptée à l’objectif.
Le travail de stage, puis de thèse, peut donc offrir un équilibre entre physique fondamentale dans des
laboratoires universitaires et physique plus appliquée en laboratoire industriel.
La thèse est assortie d'un financement CIFRE.
Techniques utilisées :
interférométrie à transformée de Fourier, spectroscopie infrarouge, cryogénie
mesures de faibles signaux
modélisation du transport électronique dans des hétérostructures quantiques complexes
Comptez vous présenter un poster lors de la foire aux thèses ? OUI
Mode de financement éventuel de la thèse ? CIFRE ou DGA
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