Description du sujet de thèse

Cette thèse de doctorat sera menée dans le cadre du projet ANR BIRD.
Souvent considérés comme indésirables, les défauts dans les semi-conducteurs, tels que les lacunes ou les impuretés, peuvent réduire considérablement les performances des dispositifs optoélectroniques. Ces défauts peuvent également être fonctionnalisés pour conférer de nouvelles propriétés aux semi-conducteurs. Les matériaux 2D, connus pour leurs propriétés exceptionnelles telles que la capacité à former des hétérostructures de Van der Waals, suscitent également un regain d'intérêt en raison des propriétés de leurs défauts. Plus précisément, la photoconductivité persistante (PPC), un phénomène dans lequel la conductivité photo-induite persiste après l'arrêt de l'illumination, a été observée pour durer des jours à température ambiante dans certains matériaux 2D. L'IRL GT-CNRS a récemment démontré pour la première fois que le h-BN 2D présente une PPC significative à température ambiante pendant plusieurs années après illumination UV, indiquant clairement que le h-BN peut être durablement converti d'isolant en conducteur. Ceci pourrait ouvrir la voie à l'utilisation du h-BN en optoélectronique et en particulier pour l'émission dans l’UV profond.
Les objectifs du projet BIRD sont donc les suivants:
Comprendre le mécanisme sous-jacent de la transition, par illumination UV, d'isolant à conducteur dans le h-BN. Ce mécanisme est en effet encore inconnu, ce qui en entrave l’optimisation. Ainsi, l'identification des défauts à l’origine de la PPC sera fondamentale pour en maitriser leur formation au cours de leur épitaxie.
- Optimiser l'effet PPC géant et l'utiliser efficacement comme nouvelle méthode de dopage. Comprendre la physique qui sous-tend l’origine de la PPC géante dans le h-BN est une première condition pour y parvenir.
- Démontrer la réalisation d'homo-jonctions de h-BN en utilisant le processus de dopage photo induit. L'intégration de puits quantiques BAlN/BN serait alors la prochaine étape vers des LED DUV hautement efficaces.
Afin de réaliser ces objectifs le/la doctorante travaillera plus spécifiquement à la micro-fabrication des composants de base, à leur dopage par illumination ainsi qu'à la fabrication de composants avancés par détachement et transfert et finalement à leurs caractérisations et analyses (MEB, I(V,t,T), ...).

Contexte de travail

Cette these sera réalisée dans le contexte de l'IRL 2958 GT-CNRS, un laboratoire international commun entre le Georgia Institute of Technology et le CNRS, sous la direction du prof. J.P. Salvestrini, spécialiste en physique des composants à semiconducteurs et en micro-fabrication. Comme tout projet de recherche, ce projet est une collaboration avec un ensemble de partenaire nationaux venant de domaines différents et demandera donc une certaine quantité de travail collaboratif et de communication.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Travail dans un environnement bilingue/biculturel,travail méticuleux en salle blanche Interfaçage et flexibilité nécessaire pour interagir avec nos partenaires basés au Georgia Institute of Technology à Atlanta.
IRL 2958 Georgia Tech - CNRS
Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Informations complémentaires

Semiconducteur physiques, Optoélectroniques