rapport d'activités 2003-2008 - RQMP

meunier m. mi z.
Recherche
La Chaire de recherche du Canada en micro/nanoingénierie des matériaux par
laser (Niveau I) octroyée au professeur Meunier lui permet de couvrir un large
spectre d’activités de recherche, allant des interactions fondamentales lasermatériaux
au développement de nouveaux procédés. Les lasers interviennent
dans la conception et le traitement de nouveaux matériaux pour les nanotechnologies,
les circuits microélectroniques et optoélectroniques, les microsystèmes
(MEMS) et les appareils biomédicaux. Nous étudions les interactions lasermatériaux
par des mesures in situ et grâce à des simulations par des modèles
récemment développés. Quelques thèmes de recherche sont : (i) Modélisation
des interactions laser-matériaux : compréhension des comportements thermodynamiques
au cours de l’ablation laser des semiconducteurs et des métaux et
de l’explosion de Coulomb suite à un rayonnement laser ultra-rapide intense. (ii)
Procédés par laser pour la microélectronique : développement, caractérisation et
modélisation de nouveaux procédés brevetés pour la microélectronique analogique.
(iii) Procédés laser pour les nanotechnologies : développement de procédés
d’ablation laser en milieu liquide destinés à la production de nanoparticules
stables et pures, de nanoparticules magnétiques et de points quantiques pour des
applications en imagerie biomédicale et en traitement du cancer. (iv) Procédés par
laser pour les microsystèmes (MEMS) : développement de nouveaux processus
par laser ultrarapide pour produire des structures tridimensionnelles appliquées à
la microfluidique. (v) Biocapteurs optiques: approches novatrices par résonnance
de plasmons de surface pour des applications biomédicales.
Publications choisies
• “Fragmentation of colloidal nanoparticles by femtosecond laser-induced
super continuum generation”, S. Besner, A. V. Kabashin et M. Meunier,
Applied Physics Letters 89, 233122 (2006).
• “Ablation of molecular solids by nanosecond laser pulses: The role of initial
confinement”, D. Perrez, P. Lorazo, L. Lewis et M. Meunier,
Applied Physics Letters 89, 141907 (2006).
• “Thermodynamics pathways to melting, ablation and crystallization in
absorbing solids under short-pulse laser irradiation”,
P. Lorazo, L.J. Lewis et M. Meunier,
Phys. Rev. B 73, 134108 (2006).
• “Three-dimensional crystallization inside photosensitive glasses by
femtosecond laser”, B. Fisette, F. Busque, J-Y Degorce et M. Meunier,
Appl. Phys. Lett. 88, 091104 (2006).
• “Stabilization and Size Control of Gold Nanoparticles during Laser Ablation in
Aqueous Cyclodextrins”, J.-P. Sylvestre, A. V. Kabashin, E. Sacher,
M. Meunier et John H. T. Luong,
J. Am. Chem. Soc. 126, 7176 (2004).
Prix et distinctions
2006 : Prix Synergie pour collaboration exceptionnelle université-industrie; CRSNG
2002 : Chaire de recherche du Canada en micro/nanoingénierie des matériaux
par laser (Niveau I)
1989 : Prix d’excellence du directeur; École Polytechnique de Monréal
1984 : Bourse postdoctorale en milieu industriel; CRSNG
1989 to 1999, 2002, 2005, 2008 : Prix “Meritas” de l’École Polytechnique
pour excellence dans l’enseignement
Affiliations professionnelles
SPIE
Optical Society of America (OSA)
Material Research Society (MRS)
Nom : Michel Meunier
Affiliations : Professeur, Département de génie
physique et Programme de génie biomédical; Directeur,
Laboratoire des procédés par laser; Membre,
Groupe polyphotonique et Groupe de recherche
sur la science et la technologie biomédicale, École
Polytechnique de Montréal; Chaire de recherche du
Canada en micro/nanoingénierie des matériaux par
laser Diplôme : Ph.D. Science des matériaux, 1984,
MIT, USA Courriel : michel.meunier@polymtl.ca
Web : http://lpl.phys.polymtl.ca/
Mots-clef
Interactions laser-matière ultrarapides, procédés laser pour les nanotechnologies,
procédés laser pour applications biomédicales, procédés laser pour la
microélectronique, biocapteurs optiques
Nom : Zetian Mi
Affiliations : Professeur adjoint, Département de
génie électrique et informatique et Professeur
associé, Département de physique, Université McGill;
Membre, Institut transdisciplinaire d’informatique
quantique (INTRIQ)
Diplôme : Ph.D. Physique appliquée, 2006,
University of Michigan, USA
Courriel : zetian.mi@mcgill.ca
Web : http://people.mcgill.ca/zetian.mi/
Recherche
Nous synthétisons des nanostructures semiconductrices faisant partie de dispositifs
nanophotoniques comme des lasers à points quantiques, des sources de
photons uniques et des phototransistors terahertz, visant des applications dans les
domaines de haute importance technologique comme les communications, le traitement
quantique de l’information, l’éclairage à l’état solide et l’imagerie médicale.
En manipulant les atomes individuellement lors de la croissance épitaxiale par
faisceau moléculaire, nous développons des nanostructures complexes comme
des points quantiques sans couche de mouillage, des nanofils exempts de catalyseurs,
des nanotubes III-V et des nanomembranes. De telles nanostructures,
où taille, géométrie, densité et propriétés émettrices sont précisément contrôlés,
seront parties intégrantes de la prochaine génération de dispositifs nanométriques.
Nos réalisations récentes dans le domaine des dispositifs nanophotoniques
incluent le premier laser à points quantiques sur Si au monde fonctionnant à
température ambiante, ainsi que les premiers lasers à semiconducteurs opérant
indépendamment de la température ambiante. Afin d’introduire la photonique
au monde CMOS, plus particulièrement pour résoudre les problèmes fondamentaux
d’interconnexion de la technologie actuelle, nous développons des lasers
à nanofils pompés électriquement pouvant être intégrés avec l’électronique
silicium. Enfin, nous poursuivons des travaux de recherche sur les lasers à points
quantiques dans l’infrarouge proche et moyen, et les DELs à points quantiques
émettant dans le spectre visible, pour des applications dans les domaines de
l’imagerie médicale et l’éclairage à l’état solide.
Publications choisies
• “Pseudomorphic and Metamorphic Quantum Dot Heterostructures for Long
Wavelength Lasers on GaAs and Si”, Z. Mi et P. Bhattacharya (Invité)
IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics on Semiconductor
Photonic Materials 14, 1171 (2008).
• “Quantum Dot Optoelectronic Devices”, P. Bhattacharya et Z. Mi (Invité)
Special Issue in Proceedings of the IEEE on Optoelectronic Devices
Based on Quantum Dots 95, 1723 (2007).
• “Enhanced Spontaneous Emission at 1.55 μm from Colloidal PbSe Quantum
Dots in a Si Photonic Crystal Microcavity”, Z. Wu, Z. Mi, P. Bhattacharya,
T. Zhu et J. Xu,
Appl. Phys. Lett. 90, 171105 (2007).
• “Growth and Characteristics of Ultra-low Threshold 1.45 µm Metamorphic InAs
Tunnel Injection Quantum Dot Lasers on GaAs”, Z. Mi, P. Bhattacharya et J. Yang,
Appl. Phys. Lett. 89, 153109 (2006).
• “High-Speed 1.3 µm Tunnel Injection Quantum-Dot Lasers”,
Z. Mi, P. Bhattacharya et S. Fathpour,
Appl. Phys. Lett. 86, 153109 (2005).
Prix et distinctions
2006 : Graduate Student Fellowship Award, IEEE/LEOS
2006 : Third Place Best Student Poster Award au 2 nd Nano-Optoelectronic Workshop
and BaCaTec Summer School of Advances in Photonics, Berkeley, CA
2005 : Outstanding Student Paper Award au 23 rd North American Conference on
Molecular Beam Epitaxy, Santa Barbara, CA
2005 : First Place Best Student Poster Award au 1 st Nano-Optoelectronic Workshop,
Berkeley, CA
2003 : Rackham Graduate Fellowship, University of Michigan
1994 : Pan-Deng Fellowship, Chinese Academy of Sciences
Affiliations professionnelles
Institute of Electrical and Electronics Engineers
SPIE—the International Society for Optical Engineering
Mots-clefs
Nanophotonique, nanomatériaux, épitaxie par faisceau moléculaire,
points quantiques par laser, photonique dans les nanofils
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