Thèses

Mardi 18 Octobre 2022 à 14h00.

Plasmons Tamm pour la réalisation de nouvelles sources de lumière

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Directeur de thèse / thesis director :

Joel Bellessa

Membres du jury / jury members :

Anne-Laure Baudrion - Université de Technologie de Troyes
Joel Bellessa - Université Claude Bernard Lyon 1
Emmanuel Benichou - Université Claude Bernard Lyon 1
Laurent Coolen - Sorbonne Université
Alban Gassenq - Université Claude Bernard Lyon 1
Juliette Mangeney - CNRS
Clémentine Symonds - Université Claude Bernard Lyon 1
Jesús Zúñiga-Pérez - CNRS

Résumé / Abstract :

Les plasmons Tamm, ou modes Tamm optiques, sont des modes électromagnétiques présents à l'interface entre un miroir de Bragg (DBR) et une couche métallique. Ces modes présentent un fort intérêt pour la réalisation de nouvelles sources de lumière, notamment grâce à la partie métallique, qui peut d'une part fournir un contrôle et un confinement micrométrique à trois dimensions du mode optique, et d'autre part assurer l'injection d'un courant électrique dans la structure pour y exciter un milieu émetteur. De nombreuses sources de lumière pourraient être réalisées grâce à cette double fonction du métal, comme des sources polarisées intégrées, des générateurs de plasmons de surface ou encore des tableaux de laser adressables à grande échelle. Mon travail de doctorat a consisté à pousser les sources de lumière Tamm vers l'applicatif, en développant leur fonctionnement à température ambiante et en excitation électrique, par opposition aux démonstrations à température cryogénique et en pompage optique effectuées jusqu'alors. Ce développement a été effectué sur des structures semi-conductrices basées sur des alliages ternaires d'AlGaAs, mais est hautement transposable à d'autres familles de matériaux.

Après avoir introduit le sujet et son contexte, je présenterai les efforts déployés pour obtenir un effet laser à température ambiante en pompage optique, notamment l'amélioration de la structure Tamm pour en diminuer les pertes optiques ainsi que les expériences de photoluminescence menées pour établir cette preuve de principe. J'aborderai ensuite le développement de l'excitation électrique des sources à plasmons Tamm, en présentant une stratégie de microfabrication en salle blanche des composants, et les contraintes particulières que le caractère surfacique du mode optique impose sur cette fabrication. Je finirai par la présentation des résultats d'électroluminescence obtenus avec les premières LED à mode Tamm optique résonant.

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