Missions

L'objectif général de l’ANR GOSPELS est la conception et la démonstration d'une nouvelle diode de puissance à base d’oxyde de gallium (Ga2O3) et oxyde de nickel (NiO), optimisée pour l'électronique de puissance. Le travail proposé concerne plus particulièrement le calcul des propriétés électroniques et structurales de Ga2O3 et de NiO, en utilisant les codes Abinit, Quantum Espresso et DP qui sont des codes de calculs ab-initio , développés pour la matière condensée. Il s’agit de fournir les paramètres nécessaires à la croissance d’hétérostructures à base d’oxyde de gallium et d’oxyde de nickel et de modéliser les propriétés de ces hétérostructures à partir des propriétés structurelles des deux constituants. Les croissances d’hétérostructures déjà effectuées montrent la présence de défauts dans les couches. Les simulations numériques devront relier la présence de ces défauts aux propriétés électroniques observées. Dans un deuxième temps, il s’agira d’obtenir les paramètres permettant la calibration des dispositifs réalisés à l’aide des logiciels COMSOL Multiphysics (ou équivalent). Ces paramètres auront un impact direct sur l’optimisation du processus technologique ainsi que sur les topologies des dispositifs.

Activités

L'activité de recherche théorique se concentrera sur:
- le calcul des propriétés électroniques et structurales de l’oxyde de gallium (Ga2O3) et de l’oxyde de nickel (NiO).
- le calcul des propriétés électroniques et structurales des hétérostructures à base d’oxyde de gallium et d’oxyde de nickel de l’oxyde de gallium.
- le développement de modèles pour l'interprétation des résultats.

Le formalisme théorique sera la fonctionnelle de la densité (DFT) et la fonctionnelle de la densité dépendant du temps (TD-DFT).

Compétences

Expérience de recherche dans les domaines de la théorie de la matière condensée, de la théorie de la fonctionnelle de la densité et de la simulation numérique. Des compétences en programmation sont attendues: fortran, MPI et/ou OpenMP.

Contexte de travail

Ce projet est financé par l’ANR GOSPELS. L'activité théorique sera réalisée au en collaboration étroite avec le LSI (Ecole Polytechnique). Une partie du travail pourra également être réalisé au Laboratoire des Solides Irradiés (LSI). Concernant les ressources numériques, nous disposons dans le groupe d’un cluster de développement et de tests et nous disposons de temps de calcul auprès des infrastructures de calcul nationales.

Contraintes et risques

Aucunes contraintes.