Fabrication innovante de miroirs de Bragg et de microcavités accordables à base de nanocomposites et de dépôt par centrifugation // Innovative Fabrication of Bragg Mirrors and tunable Microcavities based on Nanocomposites and spin-coating

Les miroirs de Bragg sont des structures périodiques composées de couches
alternées de matériaux aux indices de réfraction contrastés, conçues pour réfléchir des
longueurs d'onde spécifiques de la lumière avec une grande efficacité. Ils constituent des
éléments fondamentaux des microcavités, qui confinent la lumière dans des volumes sub-
micrométriques, amplifiant ainsi les interactions lumière-matière. Cependant, les techniques
de fabrication conventionnelles, comme le dépôt sous vide, sont souvent longues, coûteuses
et énergivores. Pour surmonter ces limites, le dépôt par centrifugation (spin-coating) fut
récemment proposé comme une alternative prometteuse. Le dépôt par spin-coating présente
des avantages majeurs, tels que sa simplicité, sa scalabilité et sa compatibilité avec des
substrats flexibles. Parallèlement, les progrès récents en synthèse de nanoparticules ont
permis le développement de matériaux nanocomposites, ouvrant de nouvelles perspectives
pour le contrôle des propriétés optiques des composants photoniques. Ce projet de thèse vise
à explorer la synergie entre le spin-coating et les nanocomposites comme voie innovante
pour la fabrication de miroirs de Bragg et de microcavités. Les travaux porteront sur la
conception et la réalisation de structures photoniques avancées, en exploitant des résines
nanocomposites déposées par centrifugation pour obtenir un contrôle précis de l'épaisseur
des couches et des propriétés optiques ajustables. Ce projet cherche à permettre la
production de microcavités de haute qualité, compatibles avec des applications
optoélectroniques à grande échelle. Un objectif clé est de mettre en avant la polyvalence des
procédés sans lithographie pour la fabrication de dispositifs optiques, positionnant le spin-
coating comme une alternative évolutive et efficace aux méthodes traditionnelles.
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Bragg mirrors are periodic structures composed of alternating layers of
materials with contrasting refractive indices, engineered to reflect specific wavelengths of
light with high efficiency. They serve as fundamental building blocks for microcavities, which
confine light within sub-micrometer volumes, thereby enhancing light-matter interactions.
However, conventional fabrication techniques, such as vacuum deposition, are often time-
consuming, costly, and energy-intensive. To address these limitations, spin-coating has
emerged as a viable alternative. This solution-based method involves depositing alternating
layers of materials with distinct refractive indices from liquid precursors. Spin-coating offers
compelling advantages, including simplicity, scalability, and compatibility with flexible
substrates. Meanwhile, recent advances in nanoparticle synthesis have enabled the
development of nanocomposite materials, unlocking new possibilities for tailoring the optical
properties of photonic components. This PhD project aims to explore the synergy between
spin-coating and nanocomposites as a promising route for fabricating Bragg mirrors and
microcavities. The research will focus on the design and fabrication of advanced photonic
structures, leveraging spin-coated nanocomposite resists to achieve precise control over
layer thickness and tunable optical properties. By demonstrating the potential of solution-
processed methods, this work seeks to enable the production of high-quality microcavities
compatible with large-scale optoelectronic applications. A key objective is to highlight the
versatility of lithography-free processes for optical device fabrication, positioning spin-
coating as a scalable and efficient alternative to traditional methods.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Public funding alone (i.e. government, region, European, international organization research grant)

Concours pour un contrat doctoral

Université Grenoble Alpes

220 EEATS - Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal

Le/la candidat-e devra avoir de bonnes connaissances en micronanotechnologies, physicochimie et optique avec une expérience en salle blanche. Des connaissances de bases en spectroscopie seront appréciées.
The candidate should have strong knowledge in micro/nanotechnologies, physical chemistry, and optics, along with hands-on experience in a cleanroom environment. Basic knowledge of spectroscopy will be an asset.