Description du sujet de thèse

Les boîtes quantiques semi-conductrices représentent le confinement ultime des porteurs de charge dans l’espace. Dans ces structures, l'énergie des électrons et des trous confinés est séparée par un écart énergétique ou « gap » important, généralement dans le domaine spectrale du visible ou du proche infrarouge, ce qui présente un intérêt pour des applications en optoélectroniques. L'objectif de cette thèse théorique est l'étude des propriétés électroniques et optiques fondamentales des boîtes quantiques colloïdales, et l'exploration de deux régimes qui pourraient présenter des propriétés nouvelles et intrigantes : le régime de couplage fort lumière-matière (dans une cavité optique) et le régime des excitons multiples, atteint lorsque la boîte quantique est excitée par une source de lumière intense.

Contexte de travail

La thèse est une collaboration entre deux laboratoires :
- Le laboratoire de physique de l’ENS (LPENS), où sont basés Robson Ferreira et Francesca Carosella, experts de la modélisation des propriétés électroniques et optiques des nanostructures semi-conductrices
- L’institut des nanosciences de Paris (INSP), où est basé Simon Huppert, également spécialiste de modélisation des nanostructures semi-conductrices et co-encadrant de la thèse, ainsi que l’équipe d’Agnès Maître, qui étudie expérimentalement les propriétés optiques des boîtes quantiques colloïdales.
Le doctorant devra donc faire le lien entre les deux laboratoires, par ailleurs, bien que son travail soit essentiellement théorique, il devra également assurer une bonne communication entre les partenaires théoriciens et expérimentateurs de la collaboration.

Contraintes et risques

S’agissant d’un travail théorique et numérique, le doctorat ne comporte pas de contraintes ni de risques particuliers.