Description du sujet de thèse

Les défis énergétiques et de la réduction des émissions de CO2 engendrent la demande d’une électronique permettant d’augmenter toujours la densité de puissance et l’efficacité de commutation/conversion. Ces enjeux ont généré des développements considérables dans le domaine des matériaux semi-conducteurs à grand gap (SiC, GaN). En effet, ce sont matériaux de base pour les applications en électronique de moyenne puissance dans le secteur des automobiles hybrides/électriques.
Au-delà de cette gamme de puissance - applications dans le domaine de la distribution du courant (smart grid) ou des transports (ferroviaire)-, il faut se tourner vers des matériaux moins matures présentant des énergies de bande interdite (supérieur à 4 eV). Le projet porte sur un défi scientifique d’étude des propriétés physique deux oxydes potentiellement intéressant pour future électronique : Ga2O3, oxyde semiconducteur à grande bande interdite (~5 eV) facilement dopable pour obtenir un type n et NiO qui peut être de type p. L'objectif du projet global est l'élaboration de couches épitaxiales, l’étude fondamentale et approfondie de leurs propriétés électroniques, principalement l'identification de défauts ponctuels et l'étude du mécanisme de conductivité électrique, en relation avec d'autres propriétés physiques.
La thèse portera en particulier sur la fabrication et l'étude de diode p-n verticale basée sur une hétérostructure NiO/Ga2O3.

Activités principales :
- dépôt de film mince NiOx par pulvé RF
- Etudes physiques de films minces de Ga2O3 dopés et NiOx:
- Diffraction des rayons X
- AFM
- EPR spectroscopie
- Préparation des contacts électriques (Ohmic/Schottky) : Photo-lithographie ; pulvérisation RF de métaux ; recuit thermique rapide
- Caractérisations I-V en fonction de la température
- Effet Hall, mesures de résistivité dans la gamme [2K-850K]
- Mesures C-V
- Transmittance/réflexion optique
- Analyse/interprétation des données
Activités secondaires :
- Très forte implication dans la communication scientifique : réunions/conférences/publications du consortium
- Formation et partage des connaissances avec les étudiants en doctorat et en master travaillant au GEMaC et chez les partenaires du projet

Compétences requises
Une expérience de recherche sur le Ga2O3 (ou un autre oxyde à large bande interdite) est nécessaire (stage M2 par exemple)
Autres compétences attendues :
- Connaissance approfondie de la physique des semi-conducteurs à large bande interdite : propriétés électroniques, identification des défauts ponctuels ;
- Expérience de :
- Dépôt et caractérisation de contacts électriques ; mesures de transport électrique (I-V ; C-V ; effet Hall)
- Chemical Vapor Deposition (CVD), Pulvérisation RF pour dépôts de couches minces
- Disponibilité pour des déplacements en France et à l'étranger.
- Français et anglais : oral et écrit (niveau B2/C1)
- Très bonne capacité de communication (scientifique et avec les membres de l'équipe)
- Capacité à respecter les délais et forte volonté de partager les résultats/connaissances.

Contexte de travail

Le poste est affecté au GEMaC, une unité mixte de recherche dépendant de deux établissements, le CNRS et l'Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. Le GEMaC est situé sur le campus de l'UFR des sciences de Versailles. Il est également rattaché à l'Université Paris-Saclay dont dépend l'école doctorale où devra s'inscrire le doctorant ou la doctorante. . L'employeur de la personne recrutée sera le CNRS.
Le candidat aura accès à toutes les installations expérimentales disponibles au GEMaC, Versailles. Une partie de l'activité expérimentale se déroulera aussi à l'INSP à Paris, un laboratoire dépendant de deux tutelles, le CNRS et Paris Sorbonne.


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

Les attendus du projet répondront à des délais courts avec des cycles d'activités intenses.de nombreux déplacements sont prévus auprès des partenaires du projet, en particulier à l'INSP, à Paris.
La thèse se déroulera dans le cadre d'un projet labellisé d'intérêt stratégique national. Le secteur du recrutement relève de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que le recrutement soit autorisé par l'autorité compétente du MESR.