Caractérisation et modélisation de la diode organique

Cette thèse est dédiée à la modélisation et à la compréhension du fonctionnement de dispositifs organiques et plus particulièrement des diodes organiques. Tout d'abord, nous avons modélisé et analysé les caractéristiques courant-tension en mode statique de dispositifs planaire (diodes) ou longitudinaux (barreaux résistifs) à base de TIPS-pentacene. Nous avons pu ainsi expliquer l'origine du redressement en courant pour ce type de dispositifs à base de semi-conducteur non-dopé. L'aspect dynamique a ensuite été pris en compte, avec la proposition d'un modèle numérique et d'un modèle analytique simplifié du comportement en temporel de la diode, ce qui a permis de déterminer quels sont les paramètres physiques impactant la fréquence de coupure. Enfin, compte tenu de l'intérêt grandissant des photodiodes organiques, nous nous intéresserons également dans la dernière partie à la modélisation de la diode sous flux lumineux, pour des applications en tant que cellules solaire ou des photodétecteurs. Nous étudierons dans cette dernière partie l'impact des paramètres électriques et optiques du dispositif (épaisseur, mobilité, taux de dissociation des excitons, indice optique, etc.) sur les courants d'obscurité et sous illumination, et donc les rendements de conversion.This report is dedicated to the modelling and understanding of organic devices functionement and more particularly to organic diodes. First, we modelled and analysed I-V caracterisations of planar (diodes) and longitudinal (resistive sticks) devices made with TIPS-pentacene. We could explain the reason of the rectifying behavior of devices based on undoped semiconductor. The dynamic aspect was then analysed with the help of a numerical model which was simplifyed in a semi-analytical one. This allowed us to find parameters who have an impact on the cutoff frequency. Finally, as there is a growing interest on organic photodiodes whose applications are organic photodetectors or solar cells, we modellised, in the last part, the impact of light on the functionnement of organic diodes. We studyed the impact of both electrical parameters and optical ones (thicknesses, mobility, dissociations rate of excitons, optical indexes, etc...) on dark current and under illumination.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Photoinitialisation de boîtes quantiques dans l’arséniure de gallium non dopé

Ce mémoire présente une nouvelle méthode utilisant la lumière pour générer des charges dans une boîte quantique définie par des grilles électrostatiques dans l'arséniure de gallium, sans avoir recours au dopage traditionnel de la structure ou aux contacts ohmiques pour contrôler le flot de charges. Cette méthode simplifie la fabrication des dispositifs, ce qui améliore l'efficacité et réduit le coût de production, en plus d'offrir des avantages considérables pour la scalabilité des processeurs quantiques basés sur les boîtes quantiques. Une étude numérique par élément fini a révélé le rôle crucial de la barrière Schottky dans l'accumulation des charges en l'absence de dopage. Celle-ci courbe les bandes d'énergie pour former un puits de potentiel naturel sans avoir besoin d'appliquer de tension sur les grilles. Pour accélérer le processus itératif de fabrication et de mesure, une plateforme de fabrication industrielle a été mise en place en collaboration avec le Conseil National de Recherches du Canada, qui permet de produire rapidement et systématiquement des dispositifs pour ce projet ainsi que pour d'autres projets basés sur l'arséniure de gallium. Enfin, les expériences menées en laboratoire ont montré que sans lumière, aucune transition n'est visible dans les diagrammes de stabilité, mais qu'une fois le dispositif illuminé, des transitions apparaissent, prouvant l'efficacité de la méthode proposée dans ce mémoire. Bien que le régime à double boîte quantique n'ait pas été observé, la présence des transitions est suffisante pour démontrer la viabilité de cette méthode

Approches numériques du transport de charges dans les semiconducteurs organiques

Using plastics or dyes like molecular semiconductors to make optoelectronic devices at low cost is a project in industry that is of great interest to the "Information Community" of this beginning of the 21st century. Some applications of this technology have already been realized including flexible flat-panel displays made with organic light-emitting diodes, organic transistors for active matrices, organic solar cells and sensors. In all these applications it is essential to deduce and understand the laws that determine the charge transport and the light emission in these materials. The goal of this thesis is to contribute to the theoretical models that describe these transport processes. In order to predict the behaviour of charge carriers in a given device, one can choose two methods. One can either numerically solve the master equations that describe the general behaviour of charges and currents in each part of the device, or one can simulate the detailed behaviour of each charge in the device by fixing the conditions of its movement using a procedure known as "Monte Carlo". In this thesis I addressed the two approaches. I have been interested successively in the prediction of the electric properties of multilayer light-emitting devices, considered as a whole. Then I was able to understand in detail the processes accruing at the organic-organic interfaces by using the Monte Carlo method. My last project involved the study of the channel of an organic transistor. In each one of these cases I took account of the characteristic features of small molecule organic materials in order to develop models for charge transport for the study and optimization of two important types of organic devices : organic light-emitting diodes and field-effect transistors. Amorphous organic semiconductors are mainly used for the fabrication of organic diodes. They are characterized by an energetically disordered density of states that is assumed to be Gaussian. The transport of charges in these materials occurs via hopping from one molecule to another in this density of states. The correlations between the energies of the molecular sites have important effects on transport ; the dependence of mobility on the applied electric field in particular. If the energetic disorder is due to the random orientations of the permanent dipoles of the molecules, then the correlations between the orientations of these dipoles can profoundly change the spatial configuration of the energetic disorder and consequently the charge transport. Due to the fact that organic diodes often comprise of multiple organic layers, understanding device behaviour at the organic-organic interfaces is of critical importance. Electrons and holes accumulate close to these interfaces and they are therefore more likely to recombine and emit light. The Coulomb interactions between the charge carriers and the energy disorder are at the origin of complex processes taking place at these accumulation regions. I studied these processes through a 3D multi-particle Monte Carlo simulation. The short-range Coulomb repulsion forbids the double-occupancy of the sites and shifts the energy level for injection of carriers across the interface upward, thus increasing the electric current of the diode. The long-range Coulomb interactions increase the electric field and the current at the interface although this increase is less important than suggested by 1D models. Effects related to the hopping process such as the effect of the exact form of the hopping law and backward or return hop at the interface are clearly discussed. The Monte Carlo simulations are cross-compared with an analytical model for hopping transport across the interface. This comparison made it possible to understand other aspects of the physical processes at organic-organic interface and supports the Monte Carlo simulations. The study of the electron-hole recombination showed a decrease of the cross-section with an increase of the applied electric field, but this decrease is less than what can be expected by the classical Langevin theory. In spite of their efficiency, Monte Carlo simulations are not attractive when modelling complex multi-layer diodes. The 1D models are better suited in this case. A 1D model called MOLED, which was developed at Laboratoire d'Optoélectronique des Matériaux Moléculaires (LOMM) for the simulation of the organic diodes, is used and described in detail in this thesis. We used MOLED to explore the effect of the energy correlations on the electric field dependence of the mobility. In fact we simulated the time-of-flight experiment, a common method used to determine of the carrier mobility. The crystalline organic semiconductors achieve mobility performances close or even better than amorphous silicon. Their use for the fabrication of field-effect transistors is thus a good choice. The models for charge transport in crystalline organic materials differ much from their counterparts for amorphous organic materials. Indeed band models are more appropriate to describe charge transport in crystalline organic materials. However it is very important to take into account the effects of electronic polarization in these models. I developed a method of calculation of these effects of polarization in the bulk of the organic semiconductor and I extended it to the case of the interface with a dielectric insulator, a situation encountered in the channel of the organic transistor. These calculations showed that when the polarity of the dielectric increases the inter-molecular transfer integral decreases. This is confirmed by experimental measurements showing increasingly low values of mobility when the permittivity of the insulator increases

Étude et réalisation de Transistors Bipolaires à Hétérojonction InP/GaAsSb/InP reportés sur substrat hôte pour application à la puissance

This thesis is focused on study, fabrication and characterization of heterojunction bipolartransistors (HBT) where GaAsSb-based active layers are transferred to a host substrate. Thegoal of this study is to provide the basis of the transistor design for power and high speedapplications.The simulation allowed to introduce, for transferred-substrate transistors, the concepts ofthermal drain taking advantage of the metal layer used by the transferred substratetechnique. It has been shown that on a substrate of poor thermal conductivity as Pyrex, thetransferred substrate technique leads to a reduction of the thermal resistance of more than30%. On a substrate of high thermal conductivity this reduction factor is as high as six.Based on these concepts, HBT fabrication technology on transferred substrate layers byanodic bonding has been developed. The fabrication of double mesa HBTs has beendemonstrated. Two difficulties have been identified in the fabrication process for highspeedHBTs.Electrical characterizations have allowed to attribute the excess of base current usuallyobserved in InP/GaAsSb heterojunctions to the antimony contents in the InP emitter layer.The absence of antimony in the emitter layer when it is grown before the base layer, as inthe case of transfered-susbtrate HBTs, cancel this parasitic effect and leads to transistorsexhibiting current gain which are independent of the collector current.On the other hand, the heating effects on the HBT electrical characteristics have beensystematically studied in order to provide guidelines in the HBT design for powerapplications. Thanks to its type II heterojunction, GaAsSb/InP HBTs present a thermoelectriccoefficient much smaller (better themal stability) than HBT using type I heterojonctions.The minority electron lifetime in GaAsSb:C is limited by Auger-type recombinations. As aresult the GaAsSb-based HBTs have a temperature constant current gain on a wide temperaturerange.All these electrical properties demonstrate that the transfered-substrate InP/GaAsSb HBTshave much better electrical and thermal stability than other HBTs. Therefore they have alarge potential for power applications.Cette thèse est centrée sur l'étude, la réalisation et la caractérisation de transistorsbipolaires à hétérojonction (TBH) dont les couches actives de la filière InP/GaAsSb sontreportés sur substrat hôte. Cette étude a pour but d'établir les bases pour la conception detransistor de puissance dans le domaine hyperfréquence et s'inscrit dans le contexte duprojet ANR ATTHENA. Trois axes de recherche ont été développés.La simulation numérique a permis d'introduire, pour les structures reportées, les conceptsde drains thermiques utilisant le couche métallique introduite lors du report. Dans cecontexte il a été montré que, sur un substrat d'aussi faible conductivité que le Pyrex, lereport permet de réduire la résistance thermique de plus de 30%. Sur une substrat de bonneconductivité thermique, par exemple silicium, cette réduction est d'un facteur six.Basés sur ces concepts, une technologie de fabrication des TBH reportés par collage anodiquea été développée. Des TBH de type double mesa ont été fabriqués et caractérisés. Deuxverrous technologiques ont été identifiés dans la fabrication des nanoTBH dédiés auxhyperfréquences.Les caractérisations électriques ont permis d'attribuer l'excès de courant de basehabituellement observé dans les hétérojonctions InP/GaAsSb à la présence d'antimoine dansl'InP de l'émetteur. L'absence d'antimoine dans l'émetteur lorsque celui est épitaxié avantla base, cas des TBH reportés, supprime ce courant parasite et rend le gain du transistorindépendant du courant collecteur.D'autre part les effets d'un échauffement sur les caractéristiques électriques ont étésystématiquement étudiés dans le but de fournir un guide à la conception des transistors depuissance. Grâce à ses hétérojonction de type II, le TBH GaAsSb/InP présente un coefficientthermo-électrique significativement plus faible que celui des TBH autres filières, conférantau TBH InP/GaAsSb une beaucoup plus grande stabilité thermique. La durée de vie desélectrons minoritaires dans la base est limitée par les recombinaisons Auger ce qui setraduit par un gain en courant constant dans une large plage de températures.L’ensemble de ces caractéristiques électriques confère aux TBH InP/GaAsSb reporté sursubstrat hôte un très fort potentiel pour les applications de puissance en améliorantconsidérablement sa stabilité en courant et en température

Modélisation et caractérisation de capteurs mécaniques intégrés à base d'hétérostructures A1GaN/GaN pour les environnements hostiles

Certains domaines d'applications tels que l'aérospatial, l'automobile ou le forage de haute profondeur peuvent nécessiter la visualisation de certains paramètres physiques dans des environnements hostiles. Les capteurs microélectroniques basés sur le silicium y atteignent souvent leurs limites, qui sont qualifiées de conditions sévères . Ce travail se base principalement sur l'étude de solutions de capteurs mécaniques fonctionnant en conditions sévères. Le principe de ces capteurs repose sur l'exploitation de transistors de mesures HEMT à base de nitrures III-V (III-N), à la fois piézoélectriques et semiconducteurs, qui reste stable en conditions sévères. La compréhension des interactions entre physique des semiconducteurs et physique des matériaux ainsi que la caractérisation de structures possibles pour la détection mécanique représentent les principaux enjeux de ce sujet de thèse. La modélisation mécanique analytique et numérique des structures étudiées a permis d'appréhender le comportement de structures piézoélectriques multicouches. Le couplage de ce modèle électromécanique avec un modèle électronique du capteur a permis d'établir la faisabilité du principe de détection ainsi que la linéarité de la réponse du capteur. La caractérisation des prototypes réalisés en cours de thèse ont corroboré la linéarité du capteur tout en faisant apparaître l'influence de nombreux effets parasites réduisant sa sensibilité à savoir les effets de résistance parasites et de piézorésistances variables.Some industrial areas as oil, automotive and aerospace industries, require electromechanical systems working in harsh environments. An elegant solution is to use III V materials alloys having semiconductor, piezoelectric and pyroelectric properties. These materials, particularly nitrides such as GaN or AlN, enable design of advanced devices suitable for harsh environment. By using free-standing structure coupled with sensing HEMT transistors that are stable at high temperatures, it is possible to obtain mechanical sensors suitable for harsh environments. This PhD thesis focuses on a cantilever-based strain sensor and a drumskin-based pressure sensor. Analytical models of both sensors have been developed and establish the feasibility of the sensing principle as well as its response linearity. The characterization tests of fabricated prototypes validate the possibility of measuring external mechanical load with both sensors. The linearity of the response has also been confirmed by experimental measurements. The experimental sensitivity is smaller than the theoretical one due to several parasitic effects not included in the model such as parasitic resistance and variable piezoresisitive effects.SAVOIE-SCD - Bib.électronique (730659901) / SudocGRENOBLE1/INP-Bib.électronique (384210012) / SudocGRENOBLE2/3-Bib.électronique (384219901) / SudocSudocFranceF

Modélisation et caractérisation de capteurs mécaniques intégrés à base d'hétérostructures AlGaN/GaN pour les environnements hostiles

ISBN : 978-2-84813-181-8Some industrial areas as oil, automotive and aerospace industries, require electromechanical systems working in harsh environments. An elegant solution is to use III-V materials alloys having semiconductor, piezoelectric and pyroelectric properties. These materials, particularly nitrides such as GaN or AlN, enable design of advanced devices suitable for harsh environment. By using free-standing structure coupled with sensing HEMT transistors that are stable at high temperatures, it is possible to obtain mechanical sensors suitable for harsh environments. This PhD thesis focuses on a cantilever-based strain sensor and a drumskin-based pressure sensor. Analytical models of both sensors have been developed and establish the feasibility of the sensing principle as well as its response linearity. The characterization tests of fabricated prototypes validate the possibility of measuring external mechanical load with both sensors. The linearity of the response has also been confirmed by experimental measurements. The experimental sensitivity is smaller than the theoretical one due to several parasitic effects not included in the model such as parasitic resistance and variable piezoresisitive effects.Certains domaines d'applications tels que l'aérospatial, l'automobile ou le forage de haute profondeur peuvent nécessiter la visualisation de certains paramètres physiques dans des environnements hostiles. Les capteurs microélectroniques basés sur le silicium y atteignent souvent leurs limites, qui sont qualifiées de conditions " sévères ". Ce travail se base principalement sur l'étude de solutions de capteurs mécaniques fonctionnant en conditions sévères. Le principe de ces capteurs repose sur l'exploitation de transistors de mesures HEMT à base de nitrures III-V (III-N), à la fois piézoélectriques et semiconducteurs, qui reste stable en conditions sévères. La compréhension des interactions entre physique des semiconducteurs et physique des matériaux ainsi que la caractérisation de structures possibles pour la détection mécanique représentent les principaux enjeux de ce sujet de thèse. La modélisation mécanique analytique et numérique des structures étudiées a permis d'appréhender le comportement de structures piézoélectriques multicouches. Le couplage de ce modèle électromécanique avec un modèle électronique du capteur a permis d'établir la faisabilité du principe de détection ainsi que la linéarité de la réponse du capteur. La caractérisation des prototypes réalisés en cours de thèse ont corroboré la linéarité du capteur tout en faisant apparaître l'influence de nombreux effets parasites réduisant sa sensibilité à savoir les effets de résistance parasites et de piézorésistances variables

Auto-assemblage des nanotubes de carbone par diélectrophorèse

En raison de leurs propriétés physiques et électroniques remarquables, les nanotubes de carbone monoparoi (SWCNT) ont suscité un intérêt de recherche immense au cours des deux dernières décennies. Leur intégration à l’électronique est prometteuse pour un large éventail d’applications incluant les transistors à effet de champ, les capteurs chimiques et biologiques, les cellules solaires, les diodes, les interconnexions électriques et antennes. Ces nanostructures auto-assemblées souffrent du défi de les positionner avec précision. Ce projet présente un processus compatible CMOS qui contrôle le dépôt d’un SWCNT individuel avec une précision de 50 nm. La diélectrophorèse (DEP) est une méthode d’alignement de composants en suspension avantageuse, car elle permet le contrôle précis de l’assemblage des SWCNTs entre des électrodes préstructurées. La densité de nanotubes déposés en un site par ce procédé est ajustable, offrant la possibilité d’aligner une couche mince ou une seule nanostructure adaptée pour différentes applications. Des suspensions de SWCNT purifiées dans l’eau désionisée avec 1wt% de dodécylsulfate de sodium (SDS) ont été préparées pour expérimenter la DEP. À l’aide du logiciel COMSOL, la modélisation par éléments finis du champ électrique assiste la conception d’électrodes pour l’alignement précis des nanotubes. Les électrodes en chrome gravées par voie humide sur une couche mince de 200nm de SiO2 assistées par photolithographie sont fabriquées sur un substrat de silicium. Une goutte de la suspension préparée de SWCNT est d’abord déposée sur le dispositif puis la DEP est appliquée sur les électrodes. L’optimisation des paramètres de DEP résulte en l’alignement précis d’un nanotube de carbone individuel

Recherche et développement de transistors bipolaires avancés par le biais de la modélisation technologique

Le travail porte sur le développement et l optimisation de transistors bipolaires à hétérojonction (TBH) SiGe et SiGeC par conception technologique assistée par ordinateur (TCAD). L'objectif est d'aboutir à un dispositif performant réalisable technologiquement, en tenant compte de tous les paramètres : étapes de fabrication technologiques, topologie du transistor, modèles physiques. Les études menées permettent d atteindre les meilleures performances, en particulier une amélioration importante de la fréquence maximale d oscillation (fMAX). Ce travail est la première approche développée pour la simulation des TBH SiGeC qui prend en compte l'impact de la contrainte et de la teneur en germanium et en carbone dans la base; conjointement pour les simulations des procédés de fabrication et les simulations électriques.Pour ce travail, nous avons développé et implémenté dans le simulateur TCAD des méthodes d'extraction de fMAX prenant en compte les éléments parasites intrinsèques et extrinsèques. Nous avons développé et implémenté un modèle pour la densité effective d états fonction de la teneur en germanium et en carbone dans la base. Les modèles pour la bande interdite, la mobilité et le temps de relaxation de l'énergie sont calibrés sur la base de simulations Monte-Carlo.Les différentes analyses présentées dans cette thèse portent sur six variantes technologiques de TBH. Trois nouvelles architectures de TBH SiGeC avancés ont été élaborées et proposées pour des besoins basse et haute performance. Grace aux résultats obtenus, le meilleur compromis entre les différents paramètres technologiques et dimensionnels permettent de fabriquer un TBH SiGeC avec une valeur de fMAX de 500 GHz, réalisant ainsi l objectif principal de la thèse.The present work investigates the technology development of state-of-the-art SiGe and SiGeC Heterojunction Bipolar Transistors (HBT) by means of technology computer aided design (TCAD). The objective of this work is to obtain an advanced HBT very close to the real device not only in its process fabrication steps, but also in its physical behavior, geometric architecture, and electrical results. This investigation may lead to achieve the best electrical performances for the devices studied, in particular a maximum operating frequency of 500 GHz. The results of this work should help to obtain more physical and realistic simulations, a better understanding of charge transport, and to facilitate the development and optimization of SiGe and SiGeC HBT devices.The TCAD simulation kits for SiGe/SiGeC HBTs developed during our work have been carried out in the framework of the STMicroelectronics bipolar technology evolution. In order to achieve accurate simulations we have used, developed, calibrated and implemented adequate process models, physical models and extraction methodologies. To our knowledge, this work is the first approach developed for SiGe/SiGeC HBTs which takes into account the impact of the strain, and of the germanium and carbon content in the base, for both: process and electrical simulations.In this work we will work with the successive evolutions of B3T, B4T and B5T technologies. For each new device fMAX improves of 100 GHz, thus the technology B3T matches to 300 GHz, B4T and B5T to 400 and 500 GHz, respectively.Chapter one introduces the SiGe SiGeC heterojunction bipolar technologies and their operating principles. This chapter deals also with the high frequency AC transistor operation, the extraction methods for fMAX and the carrier transport in extremely scaled HBTs.Chapter two analyzes the physical models adapted to SiGeC strained alloys used in this work and the electrical simulation of HBT devices. This is also an important work of synthesis leading to the selection, implementation and development of dedicated models for SiGeC HBT simulation.Chapter three describes the B3T TCAD simulation platform developed to obtain an advanced HBT very close to the real device. In this chapter the process fabrication of the B3T technology is described together with the methodology developed to simulate advanced HBT SiGeC devices by means of realistic TCAD simulations.Chapter four describes the HBT architectures developed during this work. We will propose low-cost structures with less demanding performance requirements and highly performing structures but with a higher cost of production. The B4T architecture which has been manufactured in clean-room is deeply studied in this chapter. The impact of the main fabrication steps is analyzed in order to find the keys process parameters to increase fMAX without degrading other important electrical characteristics. At the end of this chapter the results obtained is used to elaborate a TCAD simulation platform taking into account the best trade-off of the different key process parameters to obtain a SiGeC HBT working at 500 GHz of fMAX.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Du Couplage Ultra-Fort Lumière-Matière: Nouvelle Ingénierie de Métamatériaux Térahertz

Sub-wavelength patterning of one or several materials can give rise to “metamaterials”, with artificial electromagnetic properties. This work is focused on the design and realization of THz metamaterials, exploiting plasmonic cavity engineering and many-body effects in a dense electron gas. In the first part of this manuscript, many-body effects are investigated through the optical response of an electron gas in a semiconductor layer. The electron gas displays a cooperative response to an incident electromagnetic field: its absorption spectrum shows a unique sharp resonance, centred at an energy that depends on the electronic density and on the confinement. A model is presented that describes infrared absorption of thin doped semiconductor layers as well as intersubband absorption in a quantum well. When a highly doped semiconductor layer is inserted in a metallic microcavity, the so called “ultra-strong” coupling regime is achieved between the electronic many-body excitation and the cavity fundamental optical mode. Through an optimization of the cavity geometry, I demonstrate a record value of the relative coupling strength at room temperature. The ultra-strong coupling regime is then used for two different applications: a metamaterial with an artificial photonic reflectivity band and a cavity with an extremely high effective index. Those cavities are then used to realize an incandescent THz source, operating at room temperature.La structuration artificielle d’un matériau par des motifs sub-longueurs d’onde peut donner lieu à des « métamatériaux », avec des propriétés électromagnétiques qu’on ne retrouve pas dans un milieu naturel. Mon travail de thèse concerne la conception et la réalisation de métamatériaux THz, basés à la fois sur l’ingénierie de cavités plasmoniques et sur les propriétés multi-corps d’un gaz d’électrons dans un semiconducteur. Dans la première partie de la thèse, j’ai étudié ces propriétés multi-corps à travers la réponse optique du gaz d’électrons. J’ai démontré qu’il répond de façon coopérative à un champ électromagnétique incident : son spectre d’absorption présente une unique résonance étroite, à une énergie qui dépend à la fois de l’éventuel confinement et de la densité électronique. J’ai démontré qu’un même formalisme peut être utilisé pour décrire l’absorption infrarouge dans des couches minces dopées et l’absorption intersousbande dans un puits quantique. En insérant la couche semiconductrice dans une cavité métallique, un régime de couplage ultra-fort entre l’excitation électronique et le mode fondamental de la cavité peut être atteint. Grâce à l’optimisation de la cavité, j’ai pu démontrer une valeur record de l’énergie de couplage relative à température ambiante. Le couplage ultra-fort a été ensuite utilisé pour deux applications différentes : la démonstration d’un métamatériau possédant une bande interdite artificielle pour les photons et la réalisation de cavités d’indice optique effectif particulièrement élevé. Ces cavités m’ont permis de concevoir et réaliser une source incandescente de lumière THz, fonctionnant à température ambiante