Développement de l'électronique térahertz

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Le spectre électromagnétique étant de plus en plus congestionné, la montée en fréquence continue. Cette montée en fréquence permet de multiples applications autant dans le domaine des transmissions sans fil à très haut débit (plusieurs giga-octets/s) et à faible distance (inférieure à 10 mètres pour ne pas heurter le mur en puissance), que dans le domaine médical en général pour détecter des propriétés de molécules ou de substances inconnues. Le nombre d'applications potentielles est considérable dans la dernière bande de fréquence sous-utilisée, à savoir la bande des térahertz, définie dans cette demande comme allant de 300 GHz à 3 THz.***Ce qui pose problème et qui fait l'objet de mon programme de recherche est la capacité de réaliser des composants, sources et récepteurs inclus, à température ambiante, suffisamment petits pour être intégrés dans des systèmes plus complets et pouvant émettre ou recevoir des puissances supérieures à 1 milliwatt. On se retrouve alors dans ce que l'on appelle communément le gap THz pour lequel deux approches conventionnelles (l'augmentation des fréquences d'utilisation des MMIC et l'utilisation des techniques optiques en THz) ont fait des progrès substantiels ces dernières années sans pour autant combler ce gap.******Dans le cadre de mon programme de recherche, cette demande de subvention couvre un programme concernant une troisième voie, présentée par Chaplik et reprise par Dyakonov et Shur, qui semble très prometteuse, supportées par des travaux récents montrant une possibilité de combler ce gap par l'approche suivante: l'utilisation des dispositifs électroniques actuels dans un état d'excitation différent permettant la génération d'une onde plasmonique dans un gaz 2D d'électrons. L'objet de cette demande porte donc: i) sur le développement et l'optimisation de récepteur plasmonique; ii) le développement des composants passifs et actifs nécessaires pour la réception d'onde térahertz par un ou plusieurs récepteurs plasmoniques et iii) l'étude et la réalisation d'amplificateurs plasmoniques afin d'envisager des sources térahertz compacts à température ambiante.******Cette activité de recherche, à la croisée des ondes électromagnétiques (propagation, circuit et antennes), de la microfabrication et de la physique des semiconducteurs, est rendue possible grâce aux équipements disponibles dans ces domaines à l'Université de Sherbrooke ou à travers les réseaux dont je fais partie.******Ce programme permettra la formation de PHQ dans un domaine recherché, sachant utiliser des équipements sophistiqués, ayant une connaissance fine en microfabrication et une expertise en conception circuit, ce qui en fera des personnes à fort potentiel pour les compagnies canadiennes. Ce programme aura aussi un impact tout autant sur les sciences de l'ingénierie que sur des résultats exploitables par des compagnies par la réalisation d'une nouvelle génération de composants térahertz.**