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Fabrication de nanoantennes pour le moyen IR (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR8520-FRELEF-042
Lieu de travail : VILLENEUVE D ASCQ
Date de publication : mercredi 27 novembre 2019
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 16 mois
Date d'embauche prévue : 3 février 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2643 euros bruts mensuels
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : 1 à 4 années

Missions

Le (la) chercheur(se) recruté(e) intégrera le groupe Photonique Térahertz (THz) de l'Institut d'Electronique de Microélectronique et de Nanotechnologie à Villeneuve d'Ascq (IEMN). Sa mission consistera à simuler et à fabriquer des nanoantennes moyen infrarouge (MIR) dans la salle blanche de l'Institut. Le (la) candidat (e) devra travailler sur les différentes étapes du procédé technologique de fabrication des dispositifs qui devront ensuite être caractérisés.

Activités

L'objectif principal de l'activité consistera à réaliser des composants émetteurs MIR (3-12 µm) à faible coût et permettant une modulation à haute fréquence. Deux approches seront envisagées : des diodes électroluminescentes (DEL) et des émetteurs incandescents. Dans le cas des DEL la structure active sera composée de couches de semiconducteurs III-V (puits quantiques et barrières) permettant des transitions optiques spontanées inter-sousbandes dans les gammes des longueurs d'ondes envisagées. Les émetteurs incandescents seront composés de nanorubans résistifs. Ces deux types de composants comporteront des nano-antennes adaptées aux longueurs d'ondes du moyen IR afin d'optimiser leur rayonnement : effet Smith-Purcell et directivité.
La croissance des matériaux III-V sera faite à l'Université de Leeds dans le cadre d'une collaboration internationale. Les premières étapes de fabrication seront effectuées dans la salle blanche du laboratoire C2N. À l'IEMN, le (la) chercheur(se) recruté(e) sera impliqué(e) dans la simulation électromagnétique des nanoantennes. Celles-ci seront optimisées afin de répondre à un cahier des charges spécifique : impédance, coefficient de qualité, directivité… Ensuite le (la) chercheur(se) recruté(e) sera impliqué(e) dans le développement du procédé technologique de fabrication des nanoantennes en salle blanche et de leur caractérisation. Les nanoantennes seront réalisées grâce à un procédé de lithographie électronique et de métallisation par évaporation sous vide qui sera développé et optimisé.
Les composants seront ensuite caractérisés électriquement afin de vérifier leur fonctionnalité. Ces mesures seront nécessaires pour effectuer un retour d'information vers les précédentes étapes technologiques. Des mesures électro-optiques seront ensuite effectuées dans les différents laboratoires impliqués afin d'évaluer les performances des composants : puissance rayonnée, spectre, diagramme de rayonnement, bande passante de modulation…

Compétences

Le (la) candidat (e) doit avoir une thèse de doctorat spécialité micro – nanotechnologie avec un savoir au niveau des composants nanométriques destinée aux applications optoélectroniques, hyperfréquences et THz.
Il doit avoir des compétences dans la simulation électromagnétique d'antennes avec des logiciels de simulation de type CST Microwave Studio, HFSS ou Lumerical.
Il doit avoir une bonne expérience de la technologie des composants en salle blanche et avoir mené à bien les différentes étapes technologiques inhérentes à la fabrication de dispositifs à semiconducteur.

Contexte de travail

Le candidat va intégrer le groupe Photonique THz de l'IEMN qui est spécialisé dans les composants et dispositifs THz et MIR. Le groupe a un savoir-faire en simulation, caractérisation et fabrication technologique de dispositifs.

Le candidat va travailler dans le cadre d'un consortium du projet ANR IRENA regroupant l'Institut d'Optique (IOGS), l'Université Paris-Sud (laboratoire C2N) et l'IEMN.
L'activité sera en partie consacrée aux simulations électromagnétiques des antennes et en partie au travail en salle blanche sous la responsabilité de Mr Emilien Peytavit responsable des activités liées à la technologie pour le groupe Photonique THz. Elle comprendra également la réalisation de mesures des dispositifs réalisés sous la responsabilité de Stefano Barbieri et Jean-François Lampin.
Une formation spécifique à la sécurité relative à la salle blanche sera dispensée et le (la) chercheur(se) sera initié(e) aux techniques d'utilisation des différentes ressources technologiques disponibles.

Contraintes et risques

Travail en salle blanche

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