Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Développement de modulateurs IIIV/Si pour les applications émergentes de la photonique intégrée
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le travail de thèse proposé consiste à développer des modulateurs de phase basés sur l'intégration de capacités hybrides IIIV-Silicium dans des guides d'ondes en silicium, à la longueur d'onde de 1.55µm pour répondre aux demandes émergentes de la photonique (calcul optique sur puce, LIDAR). A la différence des applications telecom/datacom, qui ont permis l'émergence de la photonique intégrée sur silicium, ces nouveaux champ applicatifs mettent en jeux des circuits qui nécessitent un très grand nombre de modulateurs de phase. Les modulateurs tout silicium à base de jonction PN, qui présentent des pertes optiques de plusieurs dB et des tailles centimétriques, sont un verrou à l'émergence de ces applications.
Les capacités hybrides IIIV-Si doivent permettre, grâce aux propriétés électro-optiques des matériaux IIIV, de réduire d'un ordre de grandeur la taille des modulateurs silicium et d'améliorer leur efficacité énergétique (réduction des pertes optiques). Des premiers modulateurs fonctionnels ont été conçus, réalisés et testés au laboratoire. Il s'agira dans un premier temps d'étudier plus finement leurs performances (pertes, efficacité, vitesse, hystérésis) et d'en comprendre les ressorts, en utilisant les moyens de simulation optique et de caractérisation électrique disponibles (C(V), densité de charge d'interfaces, DLTS..). Il s'agira notamment de mieux comprendre l'impact du procédé de fabrication sur les propriétés électro-optiques. Dans un second temps le doctorant proposera des améliorations des architectures et des procédés de fabrication (en collaboration avec nos spécialistes), et les validera expérimentalement à partir de capacités hybrides et de modulateurs intégrant ces capacités.
Université / école doctorale
Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
matériaux et composants semiconducteurs, optoelectronique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/09/2025
Personne à contacter par le candidat
DESIERES Yohan < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRT/DOPT//LIPS
17 avenue des martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438782212
Tuteur / Responsable de thèse
VANDENDAELE William < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRT/DCOS/SCCS/LCEF
CEA LETI
DCOS/SMCE/LCTE
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex
0630924002
En savoir plus
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Développement de modulateurs IIIV/Si pour les applications émergentes de la photonique intégrée
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Le travail de thèse proposé consiste à développer des modulateurs de phase basés sur l'intégration de capacités hybrides IIIV-Silicium dans des guides d'ondes en silicium, à la longueur d'onde de 1.55µm pour répondre aux demandes émergentes de la photonique (calcul optique sur puce, LIDAR). A la différence des applications telecom/datacom, qui ont permis l'émergence de la photonique intégrée sur silicium, ces nouveaux champ applicatifs mettent en jeux des circuits qui nécessitent un très grand nombre de modulateurs de phase. Les modulateurs tout silicium à base de jonction PN, qui présentent des pertes optiques de plusieurs dB et des tailles centimétriques, sont un verrou à l'émergence de ces applications.
Les capacités hybrides IIIV-Si doivent permettre, grâce aux propriétés électro-optiques des matériaux IIIV, de réduire d'un ordre de grandeur la taille des modulateurs silicium et d'améliorer leur efficacité énergétique (réduction des pertes optiques). Des premiers modulateurs fonctionnels ont été conçus, réalisés et testés au laboratoire. Il s'agira dans un premier temps d'étudier plus finement leurs performances (pertes, efficacité, vitesse, hystérésis) et d'en comprendre les ressorts, en utilisant les moyens de simulation optique et de caractérisation électrique disponibles (C(V), densité de charge d'interfaces, DLTS..). Il s'agira notamment de mieux comprendre l'impact du procédé de fabrication sur les propriétés électro-optiques. Dans un second temps le doctorant proposera des améliorations des architectures et des procédés de fabrication (en collaboration avec nos spécialistes), et les validera expérimentalement à partir de capacités hybrides et de modulateurs intégrant ces capacités.
Université / école doctorale
Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
matériaux et composants semiconducteurs, optoelectronique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/09/2025
Personne à contacter par le candidat
DESIERES Yohan < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRT/DOPT//LIPS
17 avenue des martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438782212
Tuteur / Responsable de thèse
VANDENDAELE William < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DRT/DCOS/SCCS/LCEF
CEA LETI
DCOS/SMCE/LCTE
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex
0630924002
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