Lorsqu’un matériau semi-conducteur absorbe un photon, un électron est excité dans la bande de conduction, ce qui laisse un trou dans la bande de valence. L’interaction de Coulomb entre l’électron et le trou génère un état lié appelé exciton, qui contrôle en grande partie les propriétés optiques des semi-conducteurs. Il s’avère de plus que lorsque le milieu est structuré sur une échelle nanométrique, la réponse optique des semi-conducteurs est radicalement modifiée par le confinement quantique.

Mon programme de recherche est axé sur la dynamique des excitons lorsqu’ils sont créés dans des milieux nanostructurés afin de décrire comment l’énergie est absorbée et redistribuée dans le cadre d’une représentation en termes d’excitations collectives. Quoique de nature fondamentale, ce sujet est intimement lié avec le développement de l’excitonique, un domaine en émergence qui vise à concevoir et fabriquer de meilleurs dispositifs optiques pour des applications allant de l’éclairage au calcul quantique.

• Dynamique électronique des semicoducteurs organiques;
• Spéctroscopie optique résolue en temps;
• Optoélectronique supramoléculaire

Philippe St-Jean est titulaire d'une chaire de recherche du Ministère de l'économie et l'innovation du Québec en photonique quantique. Les principaux intrêts de recherche de son équipe sont liés à l'étude expérimentale de l'interaction lumière-matière, à la fois dans le régime quantique et dans des systèmes photoniques présentant des éléments de symmétrie exotiques. L'objectif ultime de ces travaux est double: 1- concevoir de nouveaux dispositifs photoniques plus robustes pour des applications en technologies quantiques, et 2- explorer l'émergence de nouvelles phases de la matière (e.g. topologiques ou fortement corrélées) en utilisant des émulateurs photoniques.