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Doctorant développement de dispositifs électroluminescents à pompage électrique, basés sur des matéraiux perovskite (H/F)

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Informations générales

Référence : UMR7252-ALIFOR-001
Lieu de travail : LIMOGES
Date de publication : mercredi 3 octobre 2018
Nom du responsable scientifique : Rémi ANTONY et Bernard RATIER
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 janvier 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 1 768,55 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Ce poste est proposé dans le cadre du projet EMIPERO, sélectionné en 2018 par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) et qui associe trois partenaires académiques reconnus: le Laboratoire Aimé Cotton LAC à ENS Cachan; l'Institut des nanotechnologies INL à Lyon; l'Institut XLIM à Limoges.

Les matériaux hybrides à base de pérovskite organique (HOP) sont apparus ces dernières années comme une alternative pertinente aux technologies de cellules solaires à couche mince, avec des rendements de conversion dépassant rapidement le seuil de 20%. Suite à ces développements rapides, les dispositifs émetteurs de lumière, basés sur les matériaux pérovskite, tels que les diodes électroluminescentes (PeLED) et les diodes laser (LD), ont également montré de fortes potentialités.

Dans ce contexte, le consortium a pour objectif de réaliser des dispositifs électroluminescents à pompage électriques et utilisant des matériaux pérovskite. Pour cela, le consortium souhaite réaliser une étude complète depuis les propriétés fondamentales du matériau en vue de leurs optimisations pour obtenir un effet laser jusqu'à la caractérisation des performances de diodes utilisées pour une liaison optique dans le cadre de la communication par lumière visible (VLC). La réalisation des dispositifs repose sur les compétences de trois équipes complémentaires: un spécialiste des pérovskites hybrides, un spécialiste de la nano-photonique pour l'émission de lumière, et une troisième entité multidisciplinaire, spécialiste des semi-conducteurs organiques (et plus récemment des dispositifs optoélectroniques à base de pérovskites hybrides), de la communication par lumière visible et de la modélisation de la propagation de la lumière.

Le candidat retenu sera chargé du développement de diverses architectures de PeLEDs basées sur l'émission de matériaux HOP développés par nos partenaires. Une attention particulière sera accordée à l'optimisation et à la caractérisation des dispositifs PeLED en régime de forte injection, et des efforts seront consacrés à la modélisation de l'injection de charges afin d'obtenir des micro-lasers pérovskites à pompage électrique. Un second aspect du poste se concentrera sur les applications VLC, impliquant l'évaluation des vitesses de modulation et le contrôle du diagramme d'émission à l'aide de PeLED flexibles.

Contexte de travail

Le CNRS est un organisme public sous la responsabilité du Ministère français de l'Education, de la Recherche et de l'Innovation. Fondé en 1939, il couvre toutes les disciplines scientifiques: sciences humaines et sociales, sciences biologiques, physique nucléaire et des particules, sciences de l'information, ingénierie et systèmes, physique, sciences mathématiques, chimie, sciences de la terre et astronomie, écologie et environnement. Les dix-huit délégations régionales du CNRS sont les interlocuteurs principaux des partenaires de l'organisation sur l'ensemble du territoire. Elles ont un rôle de gestion et de soutien local des laboratoires répartis sur le territoire. Elles aident notamment à mettre en place des projets industriels et des programmes européens. Dans ce contexte, la Délégation Régionale Centre Limousin Poitou-Charentes couvre 2 régions administratives avec 67 laboratoires ou unités, répartis dans 7 départements et associés à 5 universités.

L'école doctorale n ° 610, Sciences et Ingénierie des Systèmes, Mathématiques, Informatique (SISMI) est dirigée par le professeur Bernard Jarry. Elle couvre les disciplines suivantes: mathématiques, micro-ondes, photonique, informatique, images, automatismes et leurs interactions. Il délivre les mentions de thèse suivantes: Mathématiques et applications, Informatique et applications, Electronique haute fréquence, photonique et systèmes, Image, Signal et Automatique. Elle est rattachée à 4 institutions (COMUE Leonard de Vinci, Université de Limoges, Université de Poitiers et ASE / ENSMA à Poitiers). Elle s'appuie sur 3 laboratoires partenaires: XLIM, LMA et LIAS. 250 doctorants sont inscrits à l'école doctorale SISMI.

XLIM est un laboratoire de recherche (UMR 7252) reliant le CNRS et l'Université de Limoges. Il possède une forte expertise en sur des thèmes variés tels que l'électronique et les hyperfréquences, l'optique et la photonique, les mathématiques, l'informatique et l'image, la CAO, dans les domaines spatial, des réseaux télécom, des environnements sécurisés, de la bio-ingénierie, des nouveaux matériaux, de l'énergie et de l'imagerie. XLIM est un institut de recherche pluridisciplinaire implanté sur plusieurs sites géographiques et qui regroupe plus de 440 personnes telles que professeurs, chercheurs du CNRS, ingénieurs, techniciens, post-doctorants, doctorants et administratifs (site internet: www.xlim.fr).

L'équipe «ELectronique Imprimée pour les Télécoms et l'Energie» (ELITE) de XLIM se concentre depuis deux décennies sur la caractérisation électrique et optoélectronique des semi-conducteurs et dispositifs organiques et hybrides, avec un accent particulier sur les cellules solaires de troisième génération, sur les diodes électroluminescentes et sur les transistors à couches minces (voir la page Web du groupe). Des développements majeurs ont été démontrés dans le groupe dans le domaine des dispositifs organiques et hybrides, incluant les matériaux pérovskite hybride et les technologies d'impression à jet d'encre. Plus généralement, le groupe se concentre sur les interfaces, qui sont des points cruciaux pour tout dispositif fonctionnel. Le groupe gère sa propre plateforme technologique dédiée à l'électronique imprimée, qui fait partie de la plateforme PLATINOM, le centre de ressources technologiques de XLIM, ouvert aux partenaires académiques et industriels pour les développements dans le domaine des composants et circuits RF et de la photonique.

Informations complémentaires

Les candidats doivent être titulaires d'un master (ou être sur le point d'en valider un) ou posséder un diplôme universitaire équivalent à un master européen (durée de 5 ans). Il / elle démontrera une formation pertinente en physique des semi-conducteurs et en nanotechnologies et, montrera un intérêt approprié pour les travaux expérimentaux. Des connaissances ou des expériences passées dans le domaine de l'optoélectronique organique (cellules solaires, OLED, etc.) ou des pérovskites halogénées constitueront un avantage, de même qu'un haut niveau de communication, orale et écrite (français et anglais) afin de pouvoir participer à des conférences et rédiger des articles dans des publications scientifiques. De plus, le candidat doit être capable de travailler en équipe sur des projets multidisciplinaires.

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