Electronique quantique terahertz – QTERA

La nanoélectronique, et son évolution la nanoélectronique quantique, est devenue une source d'innovation considérable et se trouve au coeur de la roadmap de l'industrie semi-conductrice pour l'émergence de nouvelles technologies aux échelles ultimes. Une tendance forte du domaine, concomitante à la réduction des tailles, est l'augmentation des fréquences qui dépassent maintenant le GHz. Ces fréquences sont maintenant presque comparables aux temps caractéristiques intrinsèques des échantillons, ouvrant ainsi la voie à l'étude de nouveaux effets quantiques et dynamiques. Cependant les approches purement électroniques utilisées jusqu'à présent restent limités à des fréquences de quelques dizaines de GHz, bloqués par le "mur du THz". En revanche l'optique dans l'infra-rouge lointain a, elle, fait des progrès considérables et des sources de photons dans la gamme du THz sont maintenant accessibles. Dans ce projet nous nous proposons de dépasser la difficulté du mur du THz électronique en convertissant des photons THz en excitations électroniques. Ce progrès technique nous donnerait accès à une source cohérente d'électrons uniques opérant à la pico-seconde ce qui constituerait un tournant décisifs pour l'exploration de la physique associée à la dynamique quantique de nano-objets. Pour ce faire, nous développeront un "photo-switch", basé sur une heterostructure GaAs/AlGaAs, qui sera intégrée avec nos échantillons dans une puce unique placée à très basse température