Stage – Mesure de transistor à dopant unique pour l’information quantique

Offre de stage: Mesure de transistor à dopant unique pour l’information quantique

Contexte: Pour accroître la vitesse et la densité d’intégration des transistors, leur taille est en constante réduction. Aujourd’hui, la taille des transistors est si petite que leur fonctionnement peut être gouverné par un unique dopant situé dans le canal. Ces transistors “ultimes” formés par un seul atome offrent de nouvelles perspectives à la microélectronique. En utilisant des basses températures, il est possible de faire fonctionner ces transistors de manière quantique, ouvrant ainsi un nouveau champ d’application et de performance pour les dispositifs microélectroniques.

Projet de stage: Ce stage expérimental porte sur la mesure de dispositifs innovants pour l’information quantique. En se basant sur la technologie CMOS il s’agira de mesurer un transistor ultime formé par un seul dopant situé dans le canal du transistor et d’établir des protocoles quantiques pour la mesure de spin unique. Le spin de dopants implantés dans le silicium, qui sert à encoder l’information quantique, possède de très longs temps de cohérence et peut être rapidement manipulé. C’est donc un excellent qubit. Placer ces dopants dans des transistors permet un bon interfaçage des qubits et un fort potentiel pour la mise à grande échelle des dispositifs quantiques.

L’étudiante ou l’étudiant mesurera les transistors à basse température, dans un réfrigérateur à dilution, afin d’établir leurs propriétés, effectuera des mesures de transport DC ultra-bas bruit. Des paramètres tels que le bruit de grille, la tension de seuil, la conductance seront mesurés pour optimiser les procédés de fabrication. À l’aide de signaux micro-ondes, l’étudiante ou l’étudiant se concentrera ensuite sur le contrôle et la manipulation des qubits formés par le spin dopants implantés dans le canal du transistor.

L’étudiante ou l’étudiant participera à toutes les étapes du projet : modélisation, interfaçage des instruments, mesure des dispositifs, programmation des protocoles quantiques, manipulation du qubit.

Nature de l’organisation et du milieu de travail: Ce stage se déroulera à l’Université de Sherbrooke, sous la direction de la Pre Eva Dupont-Ferrier au Département de physique. Le laboratoire est rattaché à l’Institut quantique, dont la mission est d’inventer les technologies quantiques de demain et de les transférer en milieu industriel. Au sein de l’Institut quantique, notre groupe s’intéresse plus particulièrement à l’intégration des transistors silicium à des circuits quantiques. L’étudiante ou l’étudiant travaillera dans le laboratoire de la Pre Eva Dupont-Ferrier à l’Institut quantique et interagira avec la professeure ainsi qu’avec les membres de l’équipe : étudiants, étudiantes, professionnelles de recherche professionnels de recherche, techniciennes et techniciens du groupe. https://www.physique.usherbrooke.ca/dupont-ferrier/

Prérequis: Forte motivation et volonté d’apprendre, sens pratique, autonomie.

De solides bases en physique des semi-conducteurs, électronique et mécanique quantique.

Une expérience en mesure de transport à basse température ou en programmation sont des atouts.

Contact: eva.dupont-ferrier@usherbrooke.ca

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