Description du sujet de thèse

Le projet se concentrera sur l'intégration de couches minces d'oxyde pérovskite pour la photonique du silicium. En particulier, l'oxyde de choix est le KTaNbO3 (KTN) avec des coefficients électro-optiques records (c'est-à-dire l'effet Pockels) sous forme de masse. Le premier défi consiste à l'obtenir avec les mêmes propriétés exceptionnelles sous forme de film mince, puis à l'intégrer dans des dispositifs d'essai photoniques avec de faibles pertes optiques et à faire la démonstration de modulateurs optiques de pointe. L'objectif de l'étudiant sera de développer des structures photoniques hybrides en silicium à partir de couches minces fournies par nos partenaires et de démontrer des dispositifs optiques et optoélectroniques efficaces.

Contexte de travail

Pour répondre aux besoins des applications de pointe dans le domaine des communications optiques, il est de plus en plus nécessaire de développer des fonctionnalités linéaires et non linéaires innovantes dans les plates-formes photoniques en silicium. En effet, la révolution photonique émergente nécessite une nouvelle génération de puces photoniques offrant un nombre croissant de fonctionnalités, tout en étant plus petites, moins chères et moins gourmandes en énergie. La photonique au silicium (Si) est généralement considérée comme le paradigme de l'intégration et de l'évolutivité. Toutefois, les composants photoniques en silicium de pointe ne suffisent pas à répondre aux exigences de ces applications. Le besoin de fonctionnalités nouvelles et améliorées pousse donc à la recherche de phénomènes physiques et de matériaux alternatifs, qui ne sont pas accessibles aujourd'hui dans la technologie du silicium pur. En effet, à titre d'exemple, l'effet Pockels existe dans le silicium et il est au cœur des récentes démonstrations étonnantes de fonctionnalités clés sur puce, y compris les modulateurs optiques à grande vitesse et à faible consommation d'énergie.


Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Le travail fait partie du projet européen MSCA HINA sur l'intégration hybride de films de niobate-tantalate alcalins pour des dispositifs photoniques et piézoélectriques avancés. A ce titre, l'étudiant effectuera plusieurs séjours dans des laboratoires impliqués dans le projet en France et dans d'autres pays européens.

L'activité de recherche comprendra
- Etude théorique et simulations optiques (utilisant des logiciels commerciaux (Lumerical, Comsol, Cadence, HFSS...) et des logiciels maison) pour évaluer les paramètres clés des propriétés optiques et optoélectroniques des modes de guides d'ondes hybrides.
- Fabrication en salle blanche C2N à l'aide d'équipements classiques et développement d'une technique d'impression par transfert pour l'intégration hybride.
- Caractérisation expérimentale des dispositifs intégrés à l'aide de bancs intégrés optiques linéaires et non linéaires ainsi que d'installations optoélectroniques pour les mesures à grande vitesse.

Qualités appréciées de l'étudiant
- Curiosité pour les nouvelles expériences et les nouveaux domaines de recherche.
- Créativité et proactivité dans la recherche de solutions et d'approches innovantes.
- attrait pour les expériences, la fabrication et les simulations
- Capacité à communiquer et à partager les résultats dans un environnement multidisciplinaire et multinational.
Admissibilité :
- Le candidat ne doit pas résider ou avoir une activité principale (travail, études, etc.) en France pendant plus de 12 mois au cours des 36 mois précédant la date de recrutement (1er octobre 2025).
- Idéalement, le candidat doit effectuer un stage de 6 mois avant le début du doctorat.