Transport résolu en temps dans les nanodispositifs optoélectroniques quantiques
Auteur / Autrice : | Katawoura Beltako |
Direction : | Fabienne Michelini, Nicolas Cavassilas |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Micro et nanoélectronique |
Date : | Soutenance le 26/10/2018 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (Marseille) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence (Marseille ; Toulon ; 2008-….) |
Jury : | Président / Présidente : Philippe Dollfus |
Examinateurs / Examinatrices : Jean-François Guillemoles, Adeline Crépieux, Michel Lannoo | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Alexandra Olaya-Castro, Didier Mayou |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Les récents progrès en matière de fréquences d’excitation au-delà du gigahertz offrent aujourd’hui la possibilité de sonder la réponse interne d’un système quantique. Résoudre le fonctionnement en temps des futurs composants de la nanoélectronique apparaît aujourd’hui comme le défi majeur de la prochaine avancée en matière de modélisation/simulation. C’est le contexte de cette thèse, qui se concentre sur trois axes. Une première partie sur la méthodologie. Nous avons proposé une technique adaptée à la simulation du transport dépendant du temps dans les nanosystèmes interagissant avec un rayonnement lumineux, en nous appuyant sur l’état de l’art des méthodologies de statistiques quantiques avec une attention particulière au formalisme des fonctions de Green hors-équilibre. La deuxième partie de la thèse est consacrée au développement et à la mise en œuvre d’algorithmes efficaces pour simuler des fonctionnement résolus en temps de nanodispositifs optoélectroniques quantiques. Enfin, cette nouvelle méthode et les algorithmes développés nous ont permis d’étudier les processus de transfert de porteurs dans des nanojonctions moléculaires. Cette étude nous a conduit à l’élucidation d’effets physiques insoupçonnés et à des propositions expérimentales captivantes pour la détermination de caractéristiques quantiques internes de ces nanodispositifs. Ce travail nous fournit un outil précieux pour la simulation du transport quantique ultrarapide. Il donne également un aperçu de la pertinence de la dynamique transitoire dans la compréhension du fonctionnement des nanodispositifs optoélectroniques résolu en temps, et ouvre la voie vers la conception de l’optoélectronique ultrarapide.