L'un défis actuels de la photonique sur silicium est d’obtenir des composants photoniques (sources et photodétecteurs) moyen infra-rouge efficaces intégrés et technologiquement compatibles avec les fonderies de la microélectronique. Les composants semi-conducteurs traditionnels utilisent en général des semi-conducteurs III-V et II-VI, qui ne sont pas acceptés dans les fonderies de silicium, contrairement aux semi-conducteurs du groupe IV. Le CEA-IRIG et le CEA-LETI à Grenoble font partie des rares laboratoires à avoir déjà fait la démonstration de composants à émission et détection dans l'infrarouge moyen dans les semi-conducteurs du groupe IV, à la fois en germanium (Ge) et germanium étain (GeSn). Avec des hétérostructures en (Si)GeSn relaxé ou sous contraintes en tension, nous ciblons aujourd'hui la réalisation de sources lumineuses (lasers IV IV pompés électriquement, LEDs) et de photodétecteurs moyen infrarouge efficaces. Les attentes finales sont d’une part la réalisation de circuits intégrés photoniques simples dans une filière entièrement IV IV comprenant les composants prédéveloppés à l’état discret, et d’autre part l’application à un cas d’usage (détection environnementale). Les couches de (Si)GeSn seront épitaxiées en 200 mm au CEA LETI, puis façonnées par le CDD/post-doc dans des salles blanches de plus petite échelle au CEA-IRIG pour la partie élaboration (lithographie, gravures, dépôts sur des échantillons centimétriques à la PTA). Le CDD/post-doc étudiera les phénomènes physiques à très basse température (seuils laser, analyse de mode, des facteurs de qualités, ou encore la détectivité spécifique des détecteurs) au CEA-IRIG sur des composants présélectionnés et mènera également au laboratoire LCO du CEA-LETI des études de design, de caractérisation systématique des composants et de leurs tests dans des cellules de détection de gaz à température ambiante.

Le travail du CDD/post doc se déroulera au sein du Département de Physique (DEPHY) dans le laboratoire SINAPS du CEA-IRIG et au sein du département d’Optique et Photonique dans le Laboratoire de Capteur Optique, qui sont leaders mondiaux dans le développement et la fabrication de composants photoniques Silicium (ou CMOS) pour la détection et l’émission dans l’infra-rouge avec des matériaux du groupe IV-IV. 

Il est recherché des candidats motivés ayant un très bon niveau académique (école d’ingénieur ou formation universitaire de haut niveau) et possédant un master/doctorat en physique fondamentale, physique du solide, optique, optoélectronique ou photonique. Le candidat devra avoir une bonne compréhension de la physique des milieux semi-conducteurs, allier des compétences en modélisation et des qualités d’expérimentation pour la fabrication et la caractérisation des dispositifs.