Description du sujet de thèse

Les métasurfaces sont des matériaux techniques capables de contrôler avec précision le comportement des ondes électromagnétiques en utilisant des éléments de taille inférieure à la longueur d'onde, appelés méta-atomes. Ces méta-atomes peuvent être conçus pour présenter des réponses électromagnétiques spécifiques, ce qui permet aux métasurfaces de manipuler les propriétés des ondes lumineuses de manière hautement contrôlée. Les métasurfaces peuvent être divisées en deux catégories principales : les métasurfaces passives et les métasurfaces actives. Les métasurfaces passives ont une réponse fixe aux ondes électromagnétiques incidentes, ce qui signifie que leur fonctionnalité est définie lors de la fabrication et que leurs paramètres géométriques sont réglés pour obtenir la réponse souhaitée. Les métasurfaces actives, en revanche, peuvent modifier activement leur réponse en temps réel en incorporant des matériaux actifs tels que des matériaux à changement de phase, des cristaux liquides ou des matériaux à réponse électro-optique. Cela permet une manipulation dynamique des ondes lumineuses lors de l'application de stimuli externes, en modulant dans l'espace la permittivité des nanorésonateurs.

Contexte de travail

L'objectif principal de la proposition est d'explorer les techniques de conception et de fabrication combinant l'état de l'art de la nano-impression, de la lithographie par faisceaux d'électrons et d'autres techniques de fabrication en salle blanche afin de proposer des voies efficaces pour fabriquer de tels dispositifs. Le travail sera entrepris dans le cadre d'une collaboration étroite entre 4 laboratoires dans le cadre du projet ANR SWEET, et se concentrera principalement sur l'élaboration de techniques de fabrication de dispositifs et sur les tests optiques de ces dispositifs.
La nanofabrication de métasurfaces actives efficaces est un défi car elles nécessitent la fabrication de grandes surfaces avec des tolérances à l'échelle du nanomètre et un adressage à plusieurs échelles (du nm au micromètre) de l'électronique externe aux nanorésonateurs individuels constituant le dispositif.

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 candidat retenu doit avoir des compétences dans un ou plusieurs des domaines techniques suivants :
- Nanofabrication (lithographie par faisceaux d'électrons et UV, dépôt, RIE,...)
- Expérience pratique ou compréhension de la caractérisation optique ainsi que de l'analyse théorique, de la modélisation et de la conception de dispositifs nanophotoniques, en particulier sur des métasurfaces.
- Il/elle doit être capable de concevoir des expériences photoniques pour évaluer la performance des dispositifs, d'effectuer des tests optiques et électriques.
D'excellentes aptitudes à la communication et à la rédaction sont attendues pour rendre compte des données expérimentales et théoriques en interne et dans le cadre de conférences internationales. Le candidat retenu doit être capable de travailler dans un environnement collaboratif.
CONNAISSANCES SOUHAITÉES :
Le candidat retenu doit posséder un fort désir d'apprendre de nouvelles technologies et la flexibilité nécessaire pour passer rapidement d'un projet à l'autre, et avoir des connaissances spécifiques dans un ou plusieurs des domaines énumérés ci-dessous :
- conception, modélisation, fabrication et essais de dispositifs photoniques
- la physique des dispositifs optoélectroniques, y compris la capacité à relier les caractéristiques matérielles et physiques de base aux performances des dispositifs est essentielle.
EXIGENCES ESSENTIELLES : Excellentes aptitudes à la communication écrite et orale. Capacité à travailler en toute sécurité dans une salle blanche ainsi que dans des laboratoires d'essais optiques. Capacité à travailler en toute sécurité avec et autour de matériaux potentiellement dangereux.

Lieu : le doctorat sera essentiellement basé au LAAS-Toulouse équipé d'une salle blanche de 1500m², avec des échanges fréquents et des séjours au CHREA-Nice.