Développement de modulateurs IIIV/Si pour les applications émergentes de la photonique intégrée

Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

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Référence

SL-DRT-25-0627  

Direction

DRT

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 yohan.desieres@cea.fr
CEA
DRT/DOPT//LIPS
17 avenue des martyrs
38054 Grenoble cedex 9
0438782212

Tuteur / Responsable de thèse

VANDENDAELE William william.vandendaele@cea.fr
CEA
DRT/DCOS/SCCS/LCEF
CEA LETI
DCOS/SMCE/LCTE
17 avenue des Martyrs
38054 Grenoble Cedex
0630924002

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