Un centre d’optoélectronique dirigé par l’Université de Washington a reçu un deuxième financement de la National Science Foundation des États-Unis, prolongeant de cinq ans ses travaux sur des matériaux et dispositifs qui associent lumière et électronique. Cette nouvelle attribution maintient en activité le NSF Center for Integration of Modern Optoelectronic Materials on Demand, ou NSF IMOD, et soutient des recherches liées aux écrans, aux communications sécurisées et au calcul du futur.
Faits clés
- NSF IMOD a été fondé en 2021 comme NSF Science and Technology Center.
- Le nouveau financement prolonge les travaux du centre de cinq ans.
- La NSF devrait apporter 22 millions de dollars sur cette période.
- Le centre réunit des chercheurs de 14 universités américaines, sous la direction de l’Université de Washington.
- Les recherches portent notamment sur les quantum dots, les liaisons de communication quantique optique et des matériaux optoélectroniques pour les technologies de l’information.
Qu’est-ce que cela change pour les étudiants et les stagiaires?
Le renouvellement du financement préserve un parcours de formation qui touche les doctorants, les étudiants de licence et de plus jeunes apprenants. Les stagiaires de NSF IMOD participent à un cours d’été d’une semaine à l’Université de Washington, qui couvre la synthèse chimique, la mécanique quantique, la théorie moléculaire et des travaux pratiques comme la fabrication et les tests de diodes électroluminescentes en couches minces.
Les étudiants du programme acquièrent aussi une expérience au-delà du laboratoire. Le centre propose des stages auprès de partenaires industriels et de laboratoires nationaux, un programme de Research Experience for Undergraduates, ainsi qu’une formation à la communication qui prépare les stagiaires à servir d’ambassadeurs Quantum LEAP. NSF IMOD a également mis en place un portail d’éducation quantique destiné aux enseignants du primaire et du secondaire, élargissant son action au-delà de l’université.
- Stagiaires de master et doctorat: formation technique interdisciplinaire et stages.
- Étudiants de premier cycle: placements REU et expérience de recherche d’été.
- Enseignants et élèves du primaire et du secondaire: supports pédagogiques et ressources via le portail d’éducation.
Pourquoi NSF IMOD compte-t-il maintenant?
NSF IMOD vise à relier la chimie, la physique, le génie et la science des matériaux autour d’un objectif commun: créer à la demande de nouveaux matériaux optoélectroniques. Cet effort compte parce que les technologies concernées peuvent influer sur la manière dont l’information est affichée, transmise et traitée.
Le directeur du centre, David Ginger, a expliqué que l’objectif est de s’attaquer à des problèmes trop vastes pour être résolus par un seul chercheur, ou même par un petit groupe. Le centre affirme avoir déjà montré que des quantum dots peuvent être imprimés dans des cavités précises, une étape qu’il présente comme importante pour la future communication quantique et, peut-être, pour le calcul quantique.
Quels résultats le centre a-t-il obtenus jusqu’ici?
Au cours des cinq premières années, NSF IMOD dit avoir publié 140 articles, accueilli 36 étudiants de premier cycle dans son programme REU et organisé plus de 85 événements de sensibilisation. Le centre indique aussi que ses étudiants ont été recrutés par des startups et de grandes entreprises de semi-conducteurs pour les compétences acquises sur place.
L’équipe de recherche s’est concentrée sur les quantum dots, de minuscules matériaux qui produisent des couleurs de lumière spécifiques selon leur taille. Le centre dit avoir mis au point une méthode permettant d’imprimer les quantum dots comme avec une imprimante à jet d’encre et de les placer dans des cavités désignées, les faisant passer d’un matériau de laboratoire de chimie à un composant potentiel de circuits optoélectroniques.
Qui participe au centre?
NSF IMOD réunit 14 universités à travers les États-Unis, dont l’Université de Washington, UC Berkeley, Columbia University, University of Chicago, Northwestern University, University of Pennsylvania, University of Maryland, Georgia Tech, University of Colorado Boulder, Arizona State University, Rice University, Lehigh University, City College of New York et University of Maryland, Baltimore County.
À l’Université de Washington, le centre associe des enseignants-chercheurs de chimie, physique, génie électrique et informatique, génie mécanique et science des matériaux. Les enseignants-chercheurs de l’UW cités dans l’annonce sont David Ginger, Kai-Mei Fu, Brandi Cossairt, Lih Lin, Devin MacKenzie et Arka Majumdar.
Que se passe-t-il ensuite?
Avec ce deuxième financement de la NSF, le centre prévoit de poursuivre pendant les cinq prochaines années l’amélioration des quantum dots et des cavités dans lesquelles ils sont placés. David Ginger a dit que la vision à plus long terme inclut le calcul photonique, qui pourrait réduire le coût énergétique du calcul, tout en précisant qu’il s’agit d’un objectif encore éloigné d’une décennie ou plus.
Cette attribution permet de poursuivre la collaboration à un moment où les chercheurs cherchent à transformer la science fondamentale des matériaux en dispositifs susceptibles d’influencer les communications, les écrans et la technologie des semi-conducteurs.
