Post-doctorant (H/F) passivation d’InP par quelques monocouches de polyphosphazène

 
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Post-doctorant (H/F) passivation d’InP par quelques monocouches de polyphosphazène

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Informations générales

Référence : UMR9001-JEAPEL-002
Lieu de travail : PALAISEAU
Date de publication : samedi 19 septembre 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d’embauche prévue : 1 novembre 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : Entre 3000 et 3800 Euros bruts mensuels selon expérience
Niveau d’études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

La passivation des surfaces libres de semi-conducteur III-V est une difficulté intrinsèque à ce type de semi-conducteur. Elle devient un obstacle majeur lorsqu’il s’agit de réaliser de composants de dimension nanométrique. Par ailleurs il existe une demande forte et croissante de ce type de composant, en particulier pour les applications de télécom et datacom. L’ILV a démontré une remarquable passivation chimique de l’InP par seulement quelques monocouches de polyphosphazène (PPP). La stabilité (chimique, thermique et mécanique) du film, son épitaxie sur InP et l’excellent contrôle de son procédé de dépôt électrochimique ouvrent la voie à la réalisation d’une interface InP / diélectrique stable et présentant une très faible densité de défauts. Dans ce projet de recherche on étudiera les propriétés électriques et optiques de cette interface pour, à terme, proposer des solutions innovantes à la passivation des semi-conducteurs de la filière InP et des nano-objets fabriqués dans cette filière ainsi que la réalisation de nanostructures optiques.
Ce projet sera conduit au C2N dans l’équipe Nano-Opto-Electronic sous la responsabilité de Jean-Luc Pelouard et en collaboration étroite avec les partenaires du projet EPINAL financé par l’ANR.

Activités

Les activités de ce projet de recherche sont organisées sur cinq axes :

1/ Nano-fabrication. En s’appuyant sur l’expérience de notre équipe, il s’agit de fabriquer dans les salles blanches du C2N les objets qui seront étudiés dans ce projet. Deux approches seront envisagées : (1) la structuration de films de PPP existants et (2) le dépôt du film sur une surface structurée. Les dimensions de ces structurations pourront varier d’environ 100nm à 10µm.

2/ Caractérisation des films de polyphosphazène. Un ensemble de caractérisations seront mises en œuvre au laboratoire pour établir les propriétés optiques (spectres d’absorption UV-VIS-IR), électriques (I(V), C(V)) et structurales (Rx, faisceaux d’électrons) de ces films.

3/ Passivation. L’effet de passivation électrique du PPP (densité de défauts, durée des porteurs minoritaires) sera étudié sur des films étendus par imagerie de photoluminescence (à l’IPVF) et sur des dispositifs de dimensions variables (de 0.1 à 10µm) par mesure des caractéristiques électriques (I(V), C(V)).

4/ Résonateurs optiques à nanogap. En collaboration avec le laboratoire ICMPE, la surface du PPP sera fonctionnalisée pour fabriquer avec le support de notre équipe, des antennes optiques à nanogap. La caractérisation fine par des moyens optiques et électriques de ces nanostructures permettra dans un premier temps d’acquérir une meilleure connaissance des interfaces du PPP avec d’une part l’InP et d’autre part le métal déposé. En cas de succès, ces structures permettront dans un deuxième temps de proposer de nouvelles approches pour la réalisation de sources de lumière et de photo-détecteurs.

5/ Nano-lithographie. Le film de PPP présentant à la fois une très faible épaisseur (monocouche) et une remarquable inertie chimique, forme un masque quasi-idéal pour la nanostructuration. Pour exploiter ce contexte, on cherchera à structurer le film de PPP par écriture directe d’un faisceau UV et/ou d’électrons. Les caractérisations optiques mentionnées ci-dessus permettront d’identifier les longueurs d’onde les plus propices à la rupture des liaisons clefs permettant la volatilisation du film. Une démonstration de faisabilité sera menée, par exemple pour une nanostructuration de l’InP.

Compétences

Les activités de cette étude se partagent entre nano-fabrication en salle blanche et caractérisation (optique, électrique, structurale) des procédés utilisés et des objets fabriqués. Elles demandent un excellent background en physique générale avec, au moins, une spécialité liée à un des axes de recherche ci-dessus. Une bonne expérience en nano-fabrication sera un critère important dans la sélection des candidatures.

Contexte de travail

Le Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N) est une unité mixte de recherche du CNRS et de l’Université Paris-Saclay. Constitué d’environ 410 personnes, le laboratoire a intégré des nouveaux locaux sur le campus de Paris-Saclay à l’automne 2018. Les thématiques de recherche du C2N sont la photonique, la nanoélectronique, les microsystèmes et nano-bio-fluidique et les matériaux. Le poste à pourvoir est au sein de l’équipe Nano-Opto-Electronic (NOE) du département photonique.
Le candidat bénéficiera du soutien des plateformes PIMENT et PANAM du laboratoire pour la fabrication et la caractérisation structurale des structures étudiées. Plus de détails sur notre site web : ?url=www.c2n.universite-paris-saclay.fr%2Ffr&module=jobs&id=22520" target="_blank" rel="nofollow">www.c2n.universite-paris-saclay.fr/fr.
Le projet de recherche se déroulera dans le cadre d’une collaboration très étroite entre les partenaires du projet EPINAL financé par l’ANR : l’ILV (Versailles) pour la fabrication des film de PPP et leur caractérisation par XPS, l’IPVF (Palaiseau) pour l’étude l’imagerie de photoluminescence (imagerie hyper-spectrale et TRFLIM), l’ICMPE (Thiais) pour la fonctionnalisation du film de PPP.

Contraintes et risques

Travail dans une structure de type salle blanche (empoussièrement contrôlé ISO4 à ISO6) nécessitant le port d’une tenue dédiée (combinaison intégrale avec gants et sur-bottes) ainsi que le respect de procédures spécifiques.
Des déplacements sont à prévoir dans les différents laboratoires du consortium, tous étant situés en banlieue sud de Paris.

Web

In your application, please refer to myScience.fr and reference JobID 22520.


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