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Doctorat: Imagerie de la dynamique des porteurs à l'échelle nanométrique grâce aux interactions lumière-électron-matière (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mardi 5 juillet 2022

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Informations générales

Référence : UPR2940-FLOPOI-075
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : mardi 14 juin 2022
Nom du responsable scientifique : Gwénolé Jacopin
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : 2 135,00 € brut mensuel

Description du sujet de thèse

L'optimisation des performances des dispositifs optoélectroniques nécessite une connaissance précise des propriétés des matériaux semi-conducteurs à l'échelle nanométrique. Si la température est l'un des paramètres les plus fondamentaux influençant tout processus physique ou chimique, les stratégies traditionnelles de mesure de la température ne peuvent pas facilement être appliquées à l'échelle nanométrique. Parmi les différentes solutions, les propriétés de luminescence des nanodiamants en fonction de la température se sont révélées être de bons capteurs de température sans contact, avec une résolution uniquement limitée par la diffraction de la lumière. Cette technique permet d'atteindre une résolution spatiale de 500 nm au mieux.
Dans ce contexte, l'objectif de la thèse est de combiner les techniques de microscopie électronique et optique pour développer la prochaine génération de nano-sonde de température (résolution spatiale attendue : 50 nm). En effet, grâce à leur longueur d'onde réduite, les électrons rapides peuvent être utilisés comme source d'excitation très localisée pour des mesures de luminescence. Cette technique est appelée spectroscopie de cathodoluminescence (CL). A l'Institut Néel, vous bénéficierez d'une installation CL dédiée à l'état de l'art combinant des températures cryogéniques (4 K-300 K), une électronique rapide (50 ps) et un accès optique.
Au cours de sa thèse, l'étudiant(e) commencera par les nano-diamants avec l'objectif de continuer sur les diamants massifs. La méthode développée trouvera des applications pratiques en tant que nouvel outil pour étudier le transfert de chaleur à l'échelle nanométrique, un processus d'intérêt non seulement fondamental mais aussi technologique.
Vos responsabilités seront les suivantes :
- Contribuer à l'étape de conception du dispositif expérimental couplant les interactions lumière-électron-matière.
- Développer des stratégies innovantes pour mettre au point une sonde de température grâce à la spectroscopie de cathodoluminescence
- Contribuer à l'interprétation et à l'analyse des données acquises.
Dans l'accomplissement de ces tâches, vous travaillerez aux côtés de collègues ayant des connaissances de pointe en science des matériaux et en spectroscopie optique.

Le candidat doit être titulaire d'un master 2 en nanosciences ou équivalent, avec un intérêt marqué pour la physique expérimentale, la croissance des matériaux et l'optique. Des compétences en communication en anglais courant, tant à l'oral qu'à l'écrit, sont obligatoires. Le candidat doit être capable de travailler en équipe dans le cadre d'un large éventail de collaborations et être habitué à développer du code informatique, notamment en Python.

Contexte de travail

L'Institut NEEL, UPR 2940 CNRS, est l'un des plus grands instituts de recherche nationaux français pour la recherche fondamentale en physique de la matière condensée enrichi d'activités interdisciplinaires aux interfaces avec la chimie, l'ingénierie et la biologie. Il est situé au cœur d'un environnement scientifique, industriel et culturel unique. Il fait partie de l'un des plus grands environnements de haute technologie d'Europe en micro et nanoélectronique, juste à côté des Alpes françaises.
Au sein de l'institut Néel, l'équipe SC2G est spécialisé dans l'étude expérimentales des dispositifs électroniques et optoélectroniques à base de semi-conducteurs à large bande interdite depuis la croissance de ces matériaux jusqu'à leurs applications.
L'Institut NEEL est un laboratoire du CNRS. Le CNRS est un établissement public à caractère scientifique et technologique. Il a pour mission d'identifier, d'effectuer ou de faire effectuer, seul ou avec ses partenaires, toutes recherches présentant un intérêt pour l'avancement de la science ainsi que pour le progrès économique, social et culturel. Internationalement reconnu pour l'excellence de ses travaux scientifiques, le CNRS est une référence aussi bien dans l'univers de la recherche et développement que pour le grand public.

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