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Composants et dispositifs accordables pour la microélectronique et l'optique à base de matériaux intelligents à transition de phase

LEROY Jonathan
Abstract: 

Les travaux de recherche présentés dans ce manuscrit visent l’étude des caractéristiques électriques non-linéaires de la transition isolant-métal (MIT) du dioxyde de vanadium (VO2) et leurs applications à la réalisation de métamatériaux térahertz (THz) accordables. Cette transition MIT peut être initiée dans le matériau VO2 de différentes manières (thermiques, électriques et optiques) et entraine différentes variations de propriétés du matériau (conductivité, constantes optiques et diélectriques). Dans un premier temps, nous étudions les non-linéarités électriques présentes dans les caractéristiques courant-tension (I-V) de dispositifs à base de VO2 lors de la transition MIT déclenchée électriquement. Cette étude met en évidence une transition MIT percolative avec un mécanisme d'origine thermique. Dans un deuxième temps, nous étudions l’application du changement des propriétés du matériau VO2 à la réalisation de métamatériaux THz accordables à base de VO2. L'intégration hybride du VO2 dans ces structures artificielles permet de leur conférer des réponses THz accordables, déclenchées thermiquement et électriquement. Nos travaux constituent une ouverture vers la réalisation de systèmes d'imagerie THz et de dispositifs accordables dans le domaine de l’infrarouge et de l’optique visible à base de métamatériaux accordables. Mots clés : transition isolant-métal, dioxyde de vanadium, métamatériaux, térahertz, dispositifs accordables