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PostDoc (H/F) "Microscopie électronique avancée pour mémoires à changement de phase et neuromorphiques"

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

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Informations générales

Référence : UPR8011-ALACLA-003
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : vendredi 1 mai 2020
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 juillet 2020
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2617 et 3017€ brut mensuel selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Votre objectif sera de caractériser, comprendre et contrôler, nécessairement à l'échelle nanométrique, le changement des caractéristiques structurales / chimiques et électriques de couches d'alliages de type Ge-Sb-Te (GST) au sein de dispositifs "mémoires à changement de phase" (PCM), lors de la formation d'états intermédiaires entre les configurations SET (bit 1) et RESET (bit 0). Vous vous concentrerez sur les alliages GST riches en Ge, car leurs températures de transition plus élevées (jusqu'à 380 ° C au lieu de 180 ° C pour le Ge2Sb2Te5 canonique) correspondent bien aux applications stratégiques envisagées. La compréhension de l'origine des états de conductivité intermédiaire de ces cellules PCM aidera notre partenaire industriel STMicroelectronics (collaborateur du projet) à optimiser la composition du matériau, la stratégie d'activation (impulsions) et la conception de la cellule afin d'obtenir la stabilité souhaitée et faible variabilité des états intermédiaires à l'échelle de la tranche (wafer). La stratégie scientifique que vous adopterez sera de manipuler les propriétés électriques des cellules, de caractériser leurs propriétés de transport (meure d'impédance en température) et d'étudier leurs caractéristiques structurales et chimiques à l'échelle atomique. La combinaison de ces investigations complémentaires est le seul moyen de comprendre la nature microscopique de la conduction électrique dans les états intermédiaires des PCM, une condition indispensable à la conception de futurs dispositifs robustes d'architectures "non Von Neumann" et neuromorphiques.

Activités

Vous manipulerez (cad mettre dans les états SET, RESET ou intermédiaire) et mesurer les caractéristiques électriques (mesures d'impédance) des cellules fournies par STMicroelectronics à l'aide d'un banc expérimental (déjà fonctionnel). Une fois électriquement caractérisé, vous localiserez et extrairez par FIB de fines lamelles des cellules, adaptées à la caractérisation TEM. Vous utiliserez des techniques TEM avancées (HREM, EDX, ELS...) pour caractériser pleinement la structure et la composition de la partie active de la cellule (dôme). Ensuite, vous essaierez de corréler les caractéristiques électriques aux caractéristiques structurales et chimique des cellules. Enfin, vous contribuerez à construire un modèle capable de décrire et de simuler ces caractéristiques électriques.

Compétences

Nous recherchons un jeune docteur en physique ou science des matériaux avec une expérience démontrée en science des matériaux utilisant des techniques avancées de microscopie électronique à transmission (HREM, STEM, ELS, EDX, in situ…) et FIB. Une certaine expérience de la caractérisation électrique serait un plus, mais n'est pas obligatoire. Ouvert d'esprit et autonome, il/elle aime «comprendre comment les choses fonctionnent», a la volonté de prendre des risques et de développer une recherche exploratoire et fondamentale en collaboration avec un acteur industriel majeur dans le domaine des dispositifs électroniques avancés.

Contexte de travail

Le Centre d'Élaboration de Matériaux et d'Etudes Structurales (CEMES/CNRS) est un laboratoire propre du CNRS (UPR 8011)

Le CEMES est un laboratoire de recherche fondamentale en science des matériaux, physique du solide, chimie moléculaire. Les activités scientifiques qui y sont développées couvrent un large spectre allant de la synthèse de (nano)matériaux et de systèmes moléculaires, l'étude et la modélisation de leur structure et de leurs propriétés physiques (optique, mécanique, électronique et magnétique), leur intégration dans des dispositifs, et la manipulation de ces objets individuels.
La majeure partie des travaux expérimentaux développés au CEMES s'appuie sur une instrumentation de pointe et une part importante des activités menées au CEMES vise aux développements instrumentaux et méthodologiques dans les domaines phares du laboratoire que sont la microscopie électronique à transmission (MET), les microscopies à champ proche (SPM) et la spectroscopie optique.

Le CEMES collabore avec STMicroelectronics au sein d'un grand projet européen (IPCEI, nano2022) qui finance ce poste. Nous avons déjà constitué un groupe de trois scientifiques permanents d'expertise complémentaire (expériences et théorie, propriétés structurelles et électriques), un ingénieur expert de STMicroelectronics, un post-doctorant et un doctorant. Vous compléterez ce groupe.

Contraintes et risques

NA

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