BLANC - Blanc

Optimisation du Transport Electronique dans les Détecteurs à Cascade Quantique – OTEQ

Résumé de soumission

La détection moyen infrarouge répond aux applications de la vision nocturne, ou la vision thermque en général. Ces applications comprennent la lutte contre les incendies, le domaine médical, ou le domain militaire. Très récemment, nous avons proposé une nouvelle structure baptisée détecteur à cascade quantique (QCD, brevet Thales). Cette structure travaille en mode photovoltaïque, sans aucune tension appliquée, et donc ne présente aucun courant d'osbcurité, ce qui la distingue des détecteurs infrarouge à puits quantiques classiques sur le marché. Les QCDs sont prometteurs pour les plans focaux de grande taille, avec des petits pixels. La physique du transport électronique dans les QCDs doit être complètement comprise pour réaliser le dessin de détecteurs infrarouge de haute performance. Ce problème rejoint le problème très général de la conduction mésoscopique à une dimension dans des structures quantiques complexes. L'objectif de ce projet est de comprendre la physique du transport dans les structures à cascade quantique, notamment à l'aide d'expériences sous champ magnétique, qui permettent de modifier les temps de transfer entre niveaux quantiques et finalement complètement modéliser les caractéristiques I(V). L'objectif est d'obtenir pour la première fois une description complète du transport dans un QCD, conduisant au dessin optimisé d'un plan focal. Il y a simplement trois partenaires : 1) Le laboratoire « Matériaux et Phénomènes Quantiques », Université de Paris 7 : expérience, modélisation, mesure des performances des détecteurs ; 2) Le laboratoire Pierre Aigrain, Ecole normale supérieure, expériences sous champ magnétique, modélisation ; 3) Alcatel Thales 3-5 lab, croissance et technologie des hétérostructures semiconductrices. Pour la première fois, un détecteur infrarouge à puits quantique peut être dessiné et optimisé complètement avec un modèle ab initio, sans aucun paramètre ajustable. Cela est dû au caractère purement bi dimensionnel du transport, et à la géométrie photovoltaïque (pas de tension appliquée). Ces deux caractéristiques sont spécifiques aux QCDs. Pour la validation de notre modèle, une variation expérimentale des temps de vie entre niveaux (grâce à l'interaction électron-phonon) est nécessaire. C'est pourquoi les expériences sous champ magnétique sont importantes. Dans ce contexte, les objectifs de ce projet sont les suivants : Modéliser le transport dans les QCDs avec des équations bilan contenant les éléments de matrice entre niveaux avec le hamiltonien électron phonon-optique. Permettre une confirmation expérimentale de ce modèle par des expériences de transport et de magnéto transport Finalement comparer les QCDs avec les détecteurs infrarouge standard, et donner les performances des structures quantiques pour la détection infrarouge. Les résultats attendus sont la compréhension du transport électronique dans des hétérostructures quantiques complexes (il s'agit d'un problème générique fondamental), permettant l'optimisation d'un détecteur infrarouge photovoltaïque efficace (résultat appliqué important sur un marché très compétitif avec un brevet Thales).

Coordination du projet

Vincent BERGER (Université)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 230 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

Liens utiles

Explorez notre base de projets financés

 

 

L’ANR met à disposition ses jeux de données sur les projets, cliquez ici pour en savoir plus.

Inscrivez-vous à notre newsletter
pour recevoir nos actualités
S'inscrire à notre newsletter