Spectroscopie Stark ultrarapide dans les nanostructures semiconductrices // Ultrafast Stark spectroscopy in semiconductor nanostructures

Ce projet vise à étudier la dynamique de recombinaison et de dissociation des excitons dans des assemblages originaux de semiconducteurs bidimensionnels de chalcogénures métalliques et hétérostructures, soumis à des champs électriques externes. L'objectif est de contrôler l'énergie et le couplage entre états excitoniques dans les puits quantiques colloïdaux (nanoplaquettes), avec l'effet Stark et en modifiant l'énergie de liaison des excitons en jouant sur le recouvrement spatial et l'extension des fonctions d'onde de l'électron et du trou (caractère à transfert de charge).
Les dynamiques de recombinaison et de dissociation des excitons seront sondés par photoluminescence résolue en temps à l'aide d'une caméra à balayage de fente picoseconde, tandis que le transfert de charge sera étudié par spectroscopie d'absorption transitoire femtoseconde. Une forte interaction entre ces mesures et le développement des échantillons par nos collaborateurs de l'ILM Lyon sera essentielle afin d'obtenir des interfaces de haute qualité et une très bonne maîtrise de la composition permettant d'obtenir un alignement de type II, nécessaire au transfert de charge et à la dissociation des excitons.
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This project aims to investigate the dynamics of exciton recombination and dissociation in
original assemblies and heterostructures of two-dimensional metal chalcogenide
semiconductors, under external electric fields. The goal is to tune the energy and coupling of
the excitonic states in strongly confined colloidal quantum wells (nanoplatelets), by Stark
effect and by modifying the exciton binding energy while playing on the spatial overlap (and
extent) of the electron and hole wavefunctions (charge transfer character). Dynamics of
exciton recombination & dissociation will be probed by photoluminescence using a picosecond streak camera and charge transfer will be scrutinized by femtosecond transient absorption spectroscopy. An important feedback between these measurements and the samples developed at ILM Lyon will be essential to obtain high quality interfaces and composition tunability in order to reach the type-II band alignment required for charge transfer and exciton dissociation.
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Début de la thèse : 01/10/2026
WEB : https://lumin.ens-paris-saclay.fr/fr/omqn-dynamiques-excitoniques

Contrats ED : Programme blanc GS-Physique*Programme pour normalien ENS Paris-Saclay*Programme doctoral 'Quantique'

Université Paris-Saclay GS Physique

572 Ondes et Matière

Physicien.ne avec compétences expérimentales en optique et électronique, théoriques en physique du solide et mécanique quantique, fort intérêt interaction lumière-matière
Physicist with experience in optics and electronics and background in solid state physics and quantum mechanics + strong interest in light-mater interaction