Sur la base de son expertise dans le domaine des nanosciences, l’équipe "Nanomatériaux pour l’optoélectronique" élabore et caractérise de nouveaux matériaux ayant des propriétés fonctionnelles. Le fil directeur est la compréhension et la maîtrise des corrélations entre les propriétés physiques et la structure des matériaux, principalement à l’échelle nanométrique. Les propriétés recherchées sont majoritairement des propriétés d’émission optique, induites par excitation optique, injection électrique non polarisée ou injection électrique polarisée en spin.

Les matériaux étudiés au sein de l’équipe sont les semi-conducteurs, plus particulièrement les nanocristaux, les matériaux 2D et les couches ferromagnétiques pour injection de spin dans les semi-conducteurs. Les différents sujets de recherche de l’équipe s’inscrivent dans la thématique des nanomatériaux pour l’optoélectronique et se déclinent en deux axes scientifiques principaux :

• Nanostructures semi-conductrices pour l’optique
• Spintronique dans les semi-conducteurs

Sur chacun des axes, l’équipe s’appuie sur ses compétences transverses d’élaboration, de caractérisation optoélectronique et de caractérisation par microscopie électronique et spectroscopies associées.

Les matériaux sont élaborés au sein de l’équipe par des méthodes d’élaboration de couches sous ultravide, telles que l’évaporation réactive, l’épitaxie par jets moléculaires et la pulvérisation cathodique.

Les propriétés optiques et optoélectroniques des matériaux sont essentiellement analysées à l’aide de dispositifs de mesures de photoluminescence et d’électroluminescence, qui peuvent être résolues en spin. Les propriétés de transport sont étudiées à l’aide de dispositifs de caractérisation courant-tension, sous champ magnétique, et de mesures de photo-courant. Tous les outils de caractérisation sont équipés de cryostat hélium. L’équipe bénéficie également de compétences en microscopie électronique à transmission et spectroscopies associées telles que la spectroscopie de rayons X et la spectroscopie de perte d’énergie.

Ces sujets de recherche sont menés avec le soutien de nombreuses collaborations, internes (équipes Nanomagnétisme et Electronique de Spin ; Surfaces et Spectroscopies ; Films Minces pour l’Energie et Applications) et externes, dans le cadre de projets nationaux ou internationaux (précisions dans la description des axes).