Post-doctorat en caractérisation chimique avancée d’hétérostructures iii-v pour l’optoélectroni[...]

Post-doctorat en caractérisation chimique avancée d’hétérostructures III-V pour l’optoélectronique et les composants RF, Grenoble

Université Grenoble Alpes

Présentation de la structure

Vous travaillerez sur le campus de MINATEC au CEA Grenoble, au sein du Laboratoire des Technologies de la Microélectronique (LTM) du CNRS et du Laboratoire d’Electronique et des Technologies de l’Information (LETI) du CEA, tous deux membres de l’Université Grenoble Alpes (UGA).

Le CEA-Leti et le LTM accueillent dans leurs salles blanches des équipements de croissance à l’état de l’art mondial, notamment un réacteur industriel pour la croissance MOCVD de semiconducteurs III-V.

Une partie de l’activité se déroulera sur la Plateforme de Nanocaractérisation (PFNC) du CEA-Leti, qui regroupe un ensemble d’équipements dédiés aux caractérisations physico-chimiques des matériaux.

Vous serez intégré·e aux équipes de chercheurs du pôle PROSPECT du LTM et du SMCP/LASI du CEA-Leti. Vous pourrez ainsi bénéficier de l’expertise des personnes dédiées à la croissance des semiconducteurs III-V (Expert : Franck Bassani) et des personnes dédiées à la caractérisation chimique (Experte XPS : Eugénie Martinez, Expert SIMS : Marc Veillerot).

Le projet consiste à améliorer les procédés d’épitaxie d’hétérostructures III-V afin de garantir une forte concentration de dopants tout en minimisant les phénomènes d’inter-diffusion aux interfaces pour permettre leur intégration dans des dispositifs avancés de l’électronique et de l’optoélectronique. Des empilements complexes à base d’arséniures (III-As), phosphures (III-P) et antimoniures (III-Sb) avec III=Al, Ga, In seront élaborés. L’optimisation des procédés de croissance sera effectuée en analysant les profils des dopants ainsi que la composition chimique des interfaces au voisinage de la zone active des dispositifs. Ce travail fera appel au développement d’une méthodologie SIMS/XPS combinée pour obtenir une caractérisation chimique complète de ces structures.

Il s’agit d’un contrat de 12 mois renouvelable pour une durée supplémentaire de 12 mois, avec une fin prévisionnelle du projet prévue pour fin 2025.

Vous pourrez tirer parti de cet environnement de travail pour élargir vos compétences professionnelles et votre réseau.

Les compétences et les contacts acquis au cours de ce projet pourront faciliter votre insertion professionnelle future.

Missions principales

Le travail portera sur l’étude de l’influence des conditions de croissance que sont principalement la température d’épitaxie et le rapport d’éléments III/V sur le taux d’incorporation des dopants et sur les phénomènes de ségrégation ou redistribution des éléments aux interfaces. L’optimisation de ces paramètres d’épitaxie passera par la caractérisation chimique complète de ces structures. Cela nécessitera le développement d’une méthodologie d’analyses combinées par photoémission classique (XPS) et à haute énergie (HAXPES) et par spectrométrie de masse d’ions secondaires (SIMS/ToF-SIMS). Le SIMS et le ToF-SIMS seront utilisées pour accéder directement aux profils de dopants ainsi qu’aux profils de concentration des espèces majoritaires, afin de rechercher l’inter-diffusion d’espèces (As, P) aux interfaces. L’XPS et l’HAXPES seront mise en œuvre pour mettre en évidence l’environnement chimique des espèces détectées notamment aux interfaces critiques.

Activités principales

* Développer des méthodologies de caractérisation chimique par XPS/HAXPES et par SIMS/ToF-SIMS adaptées aux empilements complexes de semiconducteurs III-V sur les équipements de la PFNC (Quantes, ToF SIMS 5…)
* Corréler des mesures chimiques pour une caractérisation complète des structures en termes de profils de dopants et de composition des interfaces critiques.
* Proposer des améliorations des paramètres de croissance (température, ratio d’éléments III-V) et réaliser de nouvelles structures grâce au bâti MOCVD du LTM.
* Corréler des mesures chimiques aux performances électriques des dispositifs, dans le cadre de la thèse d’Antoine Lombrez.
* Réaliser une veille bibliographique pour établir l’état de l’art du sujet.
* Présenter des résultats lors de réunions périodiques et de conférences nationales et internationales.
* Publier dans des revues à comité de lecture.

Compétences attendues

* Solides connaissances en physique/chimie des matériaux semiconducteurs et composants optoélectroniques.
* Capacités d’analyse et de synthèse
* Aptitude à valoriser le travail sous forme de publications et de conférences.
* Bonnes dispositions pour le travail expérimental
* Connaissance et pratique des procédés de croissance des matériaux et/ou des techniques de caractérisation par ToF-SIMS et XPS seraient un plus
* Très bonnes aptitudes en communication (orale, écrite)
* Capacité à s’organiser
* Dynamiques, rigoureux(se)
* Bonnes capacités de travail en équipe

Profil recherché : docteur en sciences des matériaux avec un très bon niveau en anglais.

Rémunération

À partir de 2480€ brut mensuel, selon expérience.

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