Stage : Transport électronique en régime de couplage fort lumière-matière pour les dispositifs quantiques moyen-infrarouge

Description de l'offre

CE QUE NOUS POUVONS ACCOMPLIR ENSEMBLE :Les dispositifs optoélectroniques fonctionnent habituellement en régime de couplage faible, où les quanta de lumière et de matière sont les électrons et photons. Néanmoins, dans les systèmes quantiques en couplage fort, l'interaction lumière-matière devient si forte que de nouvelles quasi-particules, les polaritons apparaissent. Ces particules hybrides mi-matière mi-lumière, initialement découverte dans les systèmes semiconducteurs excitoniques en 1992 [1], ont depuis été largement étudiées et démontrées dans d'autres domaines, en particulier les polaritons inter-sousbandes [2].Malgré de nombreuses propriétés quantiques uniques (émission stimulée, condensation de Bose-Einstein…), il n'existe aujourd'hui que très peu de dispositifs applicatifs fondés sur les polaritons. En effet, l'injection électrique de ce genre de systèmes demeure un problème irrésolu : en substance, on ne comprend pas comment passer d'un hamiltonien d'états électroniques « nus » à celui d'états « habillés » par la lumière, pour reprendre la célèbre terminologie de Cohen-Tannoudji. Et par conséquent on ne sait pas concevoir des dispositifs utilisant ce phénomène. Tel est le sujet de la thèse dont ce stage sera la première partie.Le système considéré sera celui des détecteurs à cascade quantique (QCDs)[3], qui sont un système modèle pour lequel le transport électronique en couplage faible est très bien compris, et dont le III-V Lab est un des spécialistes mondiaux. [1] C. Weisbuch et al, Phys. Rev. Lett. 69, 3314 (1992)[2] L. Sapienza et al, Phys. Rev. Lett. 100, 136806 (2008)[3] L. Gendron et al, Applied physics letters 85.14 (2004): 2824-2826.DESCRIPTIF DES MISSIONSLe III-VLab a pendant des années développé METIS, un logiciel unique de simulation du transport dans les hétérostructures semiconductrices, et qui sera l'outil de base de la thèse. Afin d'apprivoiser cet outil de conception écrit en c++, le stage sera consacré dans un premier temps à implémenter le régime de couplage faible lumière-matière dans des structures interbandes, pour pouvoir simuler la réponse de photodiodes et le comportement de lasers.Ce problème plus restreint permettra au candidat de s'approprier l'ensemble des aspects de simulation numérique et de transport électronique « classique » dans les semiconducteurs, prérequis nécessaires avant le saut qualitatif qu'implique le problème de transport en couplage fort. Le candidat aura l'occasion de créer lui-même l'architecture des fonctionnalités qu'il va introduire dans l'outil, de la définition de l'interfaçage utilisateur en passant par l'implémentation de nouvelles structures algorithmiques.La perspective de rejoindre un Groupe innovant vous motive ? Alors rejoignez-nous en postulant à cette offre.

Profil recherché

QUI ETES-VOUS ?Vous êtes en dernière année en Master2 en physiqueVous possédez les connaissances indispensables :- Goût pour la théorie et la simulation. Rigueur intellectuelle.- Physique des semi-conducteurs- Transport électroniqueCompétences souhaitables :- Programmation orientée objet- Infrarouge, structures à cascade quantiquesLangues : Anglais / FrançaisStage : 6 mois stage 6 mois, février/mars 2019Suite en thèse : Oui (fortement souhaité). Financement CIFRE}

À propos de Thales

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Rejoignez Thales, leader mondial des technologies de sûreté et de sécurité pour les marchés de l'Aérospatial, du Transport, de la Défense et de la Sécurité. Fort de 65 000 collaborateurs dans 56 pays, le Groupe bénéficie d'une implantation internationale qui lui permet d'agir au plus près de ses clients, partout dans le monde.
Situé sur le campus de l'École polytechnique, au cœur du pôle scientifique et technologique d'envergure mondiale de Paris-Saclay, Thales Research & Technology à Palaiseau est le centre de recherche du Groupe.Grâce aux nombreux partenariats avec le monde académique et un réseau international d'entreprises innovantes, nos équipes de recherche développent des technologies de rupture au service des unités opérationnelles du Groupe.