Source de photons uniques à longueur d'onde accordable dans la bande des télécommunications

Wavelength-tunable single photon source in the telecom band

• Auteur / Autrice : Evangelos Sotiropoulos
• Direction : Nicolas Chauvin
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Electronique, Micro et Nanoélectronique, optique et laser
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : EEA - Electronique, Electrotechnique, Automatique de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : INL - Institut des Nanotechnologies de Lyon

Mots clés

Mots clés libres

Source de photons uniques

Boîtes quantiques

Nanofils

Telecom band

Réglage par contrainte

Accordabilité en longueur d'onde

Single photon source

Quantum dots

Nanowires

Bande des télécommunications

Strain tuning

Wavelength tunability

Résumé

Le projet de thèse vise à développer une source de photons uniques très efficace et accordable en longueur d'onde, émettant dans la bande des télécommunications, un élément clé pour les futurs systèmes de communication quantique. Au cœur du projet se trouve une nanostructure semi-conductrice comprenant une boîte quantique (BQ) d'InAs intégrée dans un nanofil (NF) d'InP. Cette structure améliore l'efficacité et la directionnalité de l'émission des photons. L'innovation réside dans l'application d'une coque en matériau à changement de phase (PCM) autour de la BQ-NF, où un chauffage local provoque la cristallisation afin de contraindre la BQ et de modifier sa longueur d'onde d'émission. La recherche inclut la croissance de ces nanofils, l'ajout de la coque PCM et la caractérisation de leurs propriétés optiques pour évaluer leur accordabilité.

The thesis project focuses on developing a highly efficient, wavelength-tunable single photon source emitting in the telecommunication band, which is essential for future quantum communication systems. At the core of the project is a semiconductor nanostructure involving an InAs quantum dot (QD) embedded within an InP nanowire (NW). This structure enhances photon emission efficiency and directionality. The novelty lies in applying a phase change material (PCM) shell around the QD-NW, where local heating induces crystallization to strain the QD and shift its emission wavelength. The research involves growing these nanowires, adding the PCM shell, and characterizing their optical properties to assess tunability.