Étudier le potentiel des matériaux 2D au sein de l’IQ

Arrivé en 2019 à l’Q pour étudier des matériaux 2D comme le graphène et explorer leur potentiel, Mathieu Massicotte poursuivra ses travaux de recherche à l’IQ. En effet, il a obtenu dans la dernière
année un poste de professeur au Département de génie électrique et génie informatique de l’UdeS.

« C’est une belle occasion de faire progresser les travaux de recherche que j’ai amorcés au doctorat et poursuivis en partie pendant mon postdoctorat à l’IQ, c’est-à-dire l’étude des propriétés optoélectroniques des matériaux 2D. Pendant mes études j’ai surtout cherché à comprendre ces propriétés, mais maintenant, en tant que professeur à la Faculté de génie, je veux surtout les mettre en œuvre, en particulier pour des applications liées à la photonique intégrée », nous explique Mathieu Massicotte.

Titulaire de la Chaire de recherche sur les nanomatériaux pour la photonique intégrée, Mathieu Massicote peut bénéficier d’un partenaire comme Teledyne Dalsa pour véritablement tester ces applications. Ce qui permet au chercheur de mener des travaux de recherche ralliant deux aspects, soit la science fondamentale des matériaux et les applications, c’est-à-dire la photonique intégrée qui permet entre autres d’augmenter considérablement le débit d’information des systèmes de communication
optique.

« Les puces photoniques sont similaires aux puces électroniques sauf qu’au lieu d’utiliser des électrons pour traiter l’information, elles utilisent des photons. Les motivations derrière ces deux technologies sont les mêmes : on veut miniaturiser les composants pour pouvoir en mettre davantage sur une même puce, ce qui permet d’améliorer leur efficacité, leur fiabilité et leur performance. Toutefois, contrairement aux puces électroniques qui sont une technologie mature, la technologie des puces photoniques est encore en développement. En somme, le but de la chaire c’est d’intégrer et exploiter les matériaux 2D dans ces puces photoniques pour les rendre plus performantes. »

Le silicium et ses limites

L’utilisation du silicium a bien changé depuis que les Égyptiens, 2 000 ans avant notre ère, s’en servaient pour créer des pigments de couleur. Présent en grande quantité sur la terre, le silicium est un incontournable de notre quotidien. On le retrouve abondamment dans l’industrie de la microélectronique et des communications, notamment dans les téléphones intelligents.

Avec l’apparition de l’Internet des objets et l’arrivée de la 5G, la demande en matière de calcul, stockage et transfert de données croît de manière exponentielle. En parallèle, les applications quantiques requièrent des dispositifs toujours plus performants, capables de détecter des signaux extrêmement faibles. Il devient donc important de trouver et d’intégrer de nouveaux matériaux ayant de propriétés supérieures aux semi-conducteurs conventionnels comme le silicium. C’est ce que Mathieu Massicotte et son équipe espèrent accomplir grâce aux matériaux 2D.