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Doctorant (H/F) "Interfaces innovantes pour les dispositifs pérovskites émetteurs de lumière"

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Français - Anglais

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Informations générales

Référence : UMR7252-JOHBOU-001
Lieu de travail : LIMOGES
Date de publication : lundi 5 août 2019
Nom du responsable scientifique : Bernard Ratier
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2019
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

Les pérovskites halogénées sont des matériaux semi-conducteurs aux fortes potentialités en raison de leurs excellentes propriétés électroniques et de la possibilité de les déposer à bas coûts à l'aide de technologies d'impression variées. Elles ont permis le développement rapide de composants photovoltaïques ou émetteurs de lumière (diodes électroluminescentes ou LED) très efficaces, même si un travail important reste à faire pour la démonstration de dispositifs stables et respectueux de l'environnement. Dans ce contexte, la thèse vise le contrôle fin des propriétés aux interfaces au sein de dispositifs pérovskites de type LED, dans le but d'optimiser le fonctionnement des composants en termes de performances et de stabilité. Les applications potentielles concernent par exemple les communications optiques sans fils, mais les stratégies déployées sont aussi d'intérêt pour la conversion photovoltaïque.
L'objectif principal de la thèse est ainsi d'exploiter les stratégies aux interfaces proposées à XLIM ou par ses partenaires, pour réaliser des dispositifs pérovskites de type LED et évaluer leurs performances en régime continu, mais aussi en régime dynamique compte-tenu de l'application potentielle pour les communications optiques dans le visible. Le(a) candidat(e) sera ainsi amené(e) à adapter les couches de transport de charges utilisées dans les dispositifs pour optimiser leur comportement en régime statique (spectre d'émission, diagramme de rayonnement, rendement quantique), en régime dynamique (régime électrique pulsé) pour évaluer leur bande passante, et également en régime de très forte injection de courant afin d'envisager un pompage électrique de ces dispositifs. Il sera de plus envisagé la formulation d'encres à base des matériaux d'interface proposés, pour permettre l'impression des dispositifs sur substrats souples, facilitant ainsi leur intégration.

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).

Le travail sera effectué au sein de l'équipe ELITE (Electronique Imprimée pour les Télécoms et l'Energie, voir site web http://www.xlim.fr/recherche/pole-electronique/rf-elite/elite) à XLIM (site de Limoges), qui est impliquée dans la réalisation de dispositifs organiques et hybrides, leur caractérisation optoélectronique, jusqu'à la modélisation de leurs propriétés physiques. Le savoir-faire de l'équipe est centré sur l'intégration de matériaux nouveaux, la physique des couches minces et des interfaces, le développement de nouvelles architectures, leur modélisation électrique et optique. L'équipe a coordonné de nombreux projets dans ce domaine et développé des partenariats forts avec les industriels locaux pour le développement de techniques d'impression des cellules solaires organiques, par exemple.
Cette thèse s'inscrit en particulier dans le cadre de deux projets dédiés aux pérovskites halogénées menés actuellement par l'équipe ELITE d'XLIM, impliquant d'une part les équipes du laboratoire Aimé Cotton (LAC, ENS Cachan) et de l'Institut des Nanosciences de Lyon (INL) dans le cadre d'un projet financé par l'ANR, et d'autre part les équipes de l'Institut des Sciences Moléculaires (ISM) et du laboratoire de l'Intégration du Matériau au Systèmes (IMS) de l'Université de Bordeaux dans le cadre du projet STRIPE financé par la Région Nouvelle Aquitaine. La thèse se déroulera ainsi principalement sur le site de l'institut XLIM à Limoges et s'effectuera en relation étroite avec les différents partenaires impliqués, via notamment de courts séjours.

Contraintes et risques

Pas de contraintes/risques autres que les risques liés à la manipulation de produits chimiques et solvants usuels pour la préparation de films minces et à l'utilisation de bâtis sous vide secondaire utilisant des sources haute-tension (dépôts sous vide).
Toute candidature doit être déposée avant 21 jours après la date de publication de l'offre.

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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