DAVID MELE

Ces travaux montrent que l'électroluminescence peut être observée dans un matériau sans bande interdite, le graphène, révélant une émission infrarouge au-delà de son incandescence naturelle sous certaines conditions. Ce phénomène inattendu est accompagné d'un transfert d'énergie radiatif exceptionnellement efficace entre le graphène et son encapsulant, le nitrure de bore hexagonal (hBN), pouvant représenter jusqu'à 75% de la puissance électrique totale dissipée.

Notre travail permet d'évaluer les limites de fréquence intrinsèques des GFET en utilisant la saturation de vitesse associée à l'effet tunnel Zener-Klein et ouvre des perspectives "au-delà des GFET", en utilisant des techniques de résonance plasma pour la détection sub-THz. Le facteur de mérite est le rapport f max /f T qui augmente de ≲0,2 en régime de mobilité limitée, à ~1 en régime de vitesse-saturation, jusqu'à ≳5 en régime de Zener-Klein. Ce dernier offre des perspectives prometteuses dans les applications RADAR et GSM.

Cette démonstration de la propagation RF de plasmons de Dirac dans des dispositifs électroniques à base de graphène ouvre la voie à des transistors à résonance plasma pour la détection des micro-ondes dans le domaine sub-THz pour la communication sans fil.

Ces résultats, obtenus dans un système de matière condensée unidimensionnel, confirment la prédiction non perturbative de Schwinger (1951) concernant l'instabilité du vide face à la création de paires particule-antiparticule sous un champ électrique intense et positionnent le graphène comme un laboratoire sur puce pour l'électrodynamique quantique (QED).

Ces travaux présentent une étude systématique des propriétés de réseaux périodiques de nanocylindres d'or sur films minces d'or. Ces plasmons permettent de combiner à la fois des avantages des plasmons propagatifs et localisés permettant de nombreuses applications en spectroscopie exaltée de surface.

Dans cet article, nous présentons des transistors à effet de champ haute fréquence basés sur des réseaux de nanorubans de graphène (GNRFET). Les performances haute fréquence de nos GNRFET sont significatives à faible polarisation. À une tension de drain source de 300 mV, la fréquence de coupure intrinsèque (extrinsèque) la plus élevée ft atteint 82 (18) GHz et la fréquence d'oscillation maximale extrinsèque fmax est de 20 GHz, ce qui est prometteur pour les applications de faible puissance.

Cette étude affine la caractérisation diélectrique du nitrure de bore hexagonal (hBN) en termes de permittivité à faible champ et d'intensité et de conductivité à champ élevé jusqu'à la tension de claquage en utilisant le transport CC et RF dans une série de condensateurs hBN d'épaisseur variable dans le 10-100 nm intervalle. Nous en déduisons une constante diélectrique de bas champ hors plan ε//=3,4±0,2 cohérente avec la prédiction théorique qui rétrécit la fenêtre généralement acceptée ε//=3–4. La fuite de courant continu à champ élevé obéit également à la loi de Frenkel-Pool pour le transport d'électrons assisté par piège activé thermiquement.

Ce travail exploite la réflexion interne totale des fermions de Dirac à travers les barrières tunnel de Klein inspirées de l'optique dans un dispositif graphène et dévoile l'existence de plateaux de transmission et leurs dépendances sur la longueur de diffusion des phonons.