Description du sujet de thèse

Les matériaux ferroélectriques présentent un champs rémanent électrique spontané et sont pressentis pour la réalisation des futures mémoires non-volatiles. Leur état bistable et facilement commutable pourrait permettre la fabrication de mémoires nanométriques robustes à température ambiante. Une combinaison de propriétés ferroélectriques et semi-conductrices serait hautement souhaitable pour la réalisation de transistors ferroélectriques à effet de champ, ce qui permettrait de fusionner les fonctionnalités logiques et mémorielles dans un seul dispositif, ce qui éliminerait un contrainte importante de l'architecture de von Neumann des microprocesseur actuels.
La ferroélectriques van der Waals bidimensionnels (2D) offrent une nouvelle solution au problème de différence de paramètre de maille observé lors des croissances épitaxiales. Ici, l’interface de van der Waals entre le matériau 2D et le substrat ne nécessite pas de correspondance entre les réseaux cristallins, et les 2D ferroélectriques devraient donc être exemptés des problèmes interfaciaux qui limitent actuellement la fabrication de certains dispositifs ferroelectriques. Certains semi-conducteurs 2D présentent en outre des hautes mobilités électronique ( supérieure à 1 000 cm2-V-1-s-1) comme le phosphorène, MoS2 ou l'InSe. Les exemple de ferro-électriques de faible épaisseur (quelques plans atomiques) sont assez rares. Dans le cas des heterojonctions lV-VI, la polarisation électrique est malheureusement confinée dans le plan. La ferroélectricité dans la dimension verticale (plus favorable pour les dispositifs), n'a été confirmée expérimentalement que dans le CuInP2S6 et l'In2Se3 pour les mono-feuillets. Cela est principalement du à la limitation des déplacements verticaux des ions par le mono-couches 2D confiné spatialement.

Les activité de recherche seront focalisées sur la détermination des propriétés structurales et électroniques des matériaux bidimensionnels (2D) ferro-électrique, par le biais de caractérisation Raman, photoluminescence, génération de seconde harmonique (SHG) et de spectroscopie de photoélectron résolue en angle (ARPES).

Le (la) candidat(e) devra présenter une appétence certaine pour la physique expérimentale (transfert de matériaux 2D) ainsi que des connaissances approfondies en physique des solides et des semi-conducteurs. Des compétences informatiques en traitement de données sont indispensables.

Contexte de travail

Les travaux seront réalisés au Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N) à Palaiseau (France). Le C2N est une unité mixte de recherche entre l’Université Paris Saclay et le Centre National de la Recherche Scientifique, qui comprend environ 200 chercheurs et 200 doctorant ou post-doctorant.

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

Risque laser, risque chimique.