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Laboratoire de recherche

UMR 6602 - UCA/CNRS/SIGMA

N2 - Optical Spectroscopy of Solids

Interaction lumière-matière : spectroscopie et simulation

Responsable

Joel Leymarie

Cette page est actuellement en restructuration, voici en attendant quelques éléments permettant d'apprécier les activités de recherche développées:

Membres actifs permanents

Pierre Disseix, Pr
Joël Leymarie, Pr, responsable du groupe
François Médard, MCf (depuis septembre 2012)
Martine Mihailovic, MCf, HDR
François Réverêt, IR-CNRS (depuis octobre 2010)

Doctorants, post-doctorants, membres invités

François Médard, doctorant (octobre 2007 - décembre 2010)
Georges Rakotonanahary, doctorant (novembre 2007 - avril 2011)
Laurent Orosz, doctorant (octobre 2010 - décembre 2013)
Emilien Mallet, doctorant (septembre 2011 - septembre 2014)
Elissa Roche, doctorante (octobre 2013 -       )
Omar Jamadi, doctorant (octobre 2014 -       )
Gaëlle Le Gac, post-doctorante (mars 2014 - juin 2015, ANR VESUVE)
Tatiana Shubina, chercheur invitée de l'Institut Ioffe de Saint-Petersbourg (3 mois cumulés sur la période 2010-2015)

4 thèses soutenues depuis 2010

2 doctorants dont 1 doctorante en co-encadrement avec l'équipe de "Croissance cristalline" de la thématique MINAMAT (axe PHOTON).

 Bilan chiffré 2010-2015

28 publications ACL: Physical Review Letters (1), NanoLetters (1), Journal of Physical Chemistry Letters (1), Physical Review B (6), Applied Physics Letters (5), Journal of Applied Physics (2),... ; 4 actes de congrés internationaux ACTI

 

Projets de recherche et collaborations

Projet Européen
  • Initial Training Network « Clermont 4 » Physics of Microcavities. 2009-2013, 10 partenaires. Rôle : Participant.
Projets Nationaux
  • ANR Blanc "VESUVE",Vertical cavity surface emission Laser operating in deep UV range", 4 partenaires (janvier 2012 - juin 2015)
  • ANR P2N FIDEL (2012-2015) 
Autres projets
  • Contrat de Plan Etat Région, Projet Innov@Pole, 2007-2013
  • Contrat de Plan Etat Région, 2015-2020
  • Laboratoire d'excellence GaNex (CNRS), 2011-2020
  • Projet exploratoire CNRS "PEPS GaNact", 2014
 Collaborations 2010-2015
  • Ioffe Institut Saint Petersbourg (Russie)
  • LPN Marcoussis (France)
  • CRHEA Valbonne (France)
  • GES Montpellier (France)
  • Georgia Tech Lorraine (Metz)
  • Supelec (Metz)
  • LPQM (Cachan)/LAC (Orsay)
  • LPCNO (Toulouse)
  • Institut Néel (Grenoble)

 Résumé des activités scientifiques

L’Opération Spectroscopie des Solides (OSS) a poursuivi ses activités de recherche sur les matériaux et nano-structures à base de semiconducteurs à grand gap tels GaN, (Al,Ga)N et ZnO. Outre les expériences de spectroscopie dont elle dispose (ellipsométrie, photoluminescence, réflectivité, transmission, spectroscopie femto-seconde et spectroscopie résolue spatialement), l'équipe a développé principalement son expertise dans les deux directions suivantes:

  • des expériences d'optique non-linéaire de mélange à quatre ondes dégénérées dans le domaine de l'UV
  • des expériences de micro-photoluminescence permettant l'étude de l'objet unique de taille micro- ou nano-métrique

Les domaines de recherche recouvrent les propriétés optiques et les états électroniques d'hétérostructures à puits quantiques (Al,Ga)N/(Al,Ga)N, les propriétés excitoniques de ZnO et GaN massifs ou en couches minces, le phénomène de condensation des polaritons dans des microcavités à base de GaN ou ZnO présentant le couplage fort lumière-matière et la spectroscopie de nano-fils et micro-piliers de GaN ou d'(In,Ga)N élaborés au laboratoire par la méthode de croissance aux hydrures (collaboration avec l'équipe "Croissance cristalline" du thème MINAMAT).

Nous travaillons de façon étroite avec les équipes de croissance (CRHEA, LPN, Georgia Tech) pour la conception des échantillons (microcavités, miroirs, structures à puits quantiques) et la mise au point des procédures de croissance. De façon systématique, des simulations viennent interpréter les observations expérimentales ou permettent d’extraire des paramètres physiques pertinents à partir des mesures. Nos activités de recherche se situent en amont des applications industrielles et ont pour objectif la démonstration d'effets physiques dans des structures de base tels l'effet laser à polaritons dans des microcavités à base de GaN et ZnO, l'effet laser dans des structures à cavités verticales émettant dans l'UV ou bien l'émission stimulée dans des micro-piliers de GaN. Ces structures de base serviront de "briques élémentaires" dans l'architecture de nouveaux composants pour l'opto-électronique.