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​Des chercheurs de l'Inac et de l'Institut Néel ont développé une nouvelle technique pour cartographier précisément la position de boîtes quantiques semi-conductrices intégrées dans une structure photonique.
​Une nouvelle génération de composants optoélectroniques – comme les sources de photons uniques – exploite des émetteurs nanométriques appelés « boîtes quantiques », intégrés dans une structure photonique. Produites par auto-assemblage, ces boîtes se répartissent de manière aléatoire dans un plan au sein de la structure. En pratique, il est important de connaître la position des émetteurs pour comprendre et optimiser les performances des composants.

Dans ce contexte, des physiciens ont imaginé une technique de localisation originale. La structure photonique est déformée de manière à engendrer en son sein une contrainte mécanique très hétérogène. Celle-ci induit un décalage spectral de l'émission de chaque boîte quantique, vers le bleu pour une compression et vers le rouge pour une extension. L'amplitude du décalage étant proportionnelle à l'intensité de la contrainte, la mesure de ce décalage en spectroscopie optique permet de déterminer la position d'une boîte quantique avec une précision nanométrique.

Cette technique a été mise en œuvre dans un fil photonique contenant à sa base un plan de boîtes quantiques. La déformation du fil est obtenue en excitant sélectivement des modes de vibration mécanique à l'aide d'un actionneur piézo-électrique. En combinant les résultats obtenus pour deux modes de flexion orthogonaux, les chercheurs ont pu dresser une carte précise de la position des boîtes.

Cette approche pourra être étendue à d'autres structures photoniques, comme les micro-piliers ou d'autres émetteurs sensibles à la contrainte mécanique.

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