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Doctorant: optimisation des procédés de fabrication et caractérisation de dispositifs de puissance en diamant pour l'avancement de l'électrification (H/F)

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

Date Limite Candidature : mardi 20 août 2024 00:00:00 heure de Paris

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Informations générales

Intitulé de l'offre : Doctorant: optimisation des procédés de fabrication et caractérisation de dispositifs de puissance en diamant pour l'avancement de l'électrification (H/F)
Référence : UPR2940-FLOPOI-123
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : GRENOBLE
Date de publication : mercredi 22 mai 2024
Type de contrat : CDD Doctorant/Contrat doctoral
Durée du contrat : 36 mois
Date de début de la thèse : 1 octobre 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : La rémunération est d'un minimum de 2135,00 € mensuel
Section(s) CN : Micro et nanotechnologies, micro et nanosystèmes, photonique, électronique, électromagnétisme, énergie électrique

Description du sujet de thèse

Dans le cadre du programme et des équipements prioritaires de recherche (PEPR) en électronique, FrenchDiam est un consortium unique de 8 laboratoires de recherche français (5 du CNRS, 2 du CEA et 1 de l’INSA) qui s'attache, sur 4 ans, à explorer les applications du diamant en tant que matériau pour l'électronique de puissance. Il vise à tirer parti des propriétés remarquables du diamant pour démontrer la faisabilité de deux dispositifs avancés en diamant, un transistor vertical haute tension et une cellule de commutation monolithique, conçus pour repousser les limites de l'état de l'art actuel.
FrenchDiam prévoit d'optimiser les étapes technologiques nécessaires pour développer une filière de production de la croissance de diamant à façon à la conception et réalisation de composants de puissance tels que diodes et transistors. Des tests approfondis seront effectués pour valider les performances des dispositifs et démontrer leur utilité. Le projet mettra également l'accent sur l'évaluation de l'impact environnemental de la production de composants en diamant.
Les recherches menées dans FrenchDiam permettront à la France d’être leader dans la technologie diamant pour la conversion de puissance en favorisant l’émergence d’une nouvelle génération de dispositifs de puissance répondant au défi futur de l’électrification massive de nos usages. FrenchDiam consolidera ainsi la filière nationale autour du diamant et débouchera sur la mise en place d’une feuille de route afin d'entraîner l’industrie sur ce matériau.
La thèse s’inscrira dans cette dynamique et se concentrera plus spécifiquement sur la mise en forme en salle blanche des échantillons diamant après croissance. Le but est ensuite de permettre une caractérisation électrique avancée des composants. Le travail se partagera entre NEEL et CEA Grenoble. Le.a doctorant.e travaillera à NEEL sur les techniques de salle blanche et avec le CEA sur les caractérisations dynamiques et électrothermiques des composants sous pointes et dans leur forme finalisée. Plus spécifiquement, la personne retenue sera à l’interface avec les partenaires en charges de la modélisation afin d’avoir un dimensionnement adapté des composants. Il sera ensuite nécessaire de faire des mesures électriques tels que courant-tension, capacité-tension sous différentes températures. Des mesures à sonde locale telles que l’Ebic (Electron Beam Induced Current) sont aussi envisagées. Enfin, un important travail d’analyse et de compréhension fine des performances électriques du composant sera enfin indispensable pour alimenter les modèles qui permettront ensuite de construire une feuille de route.
Le candidat devra montrer un intérêt prononcé pour les sciences expérimentales (élaboration, mesures physiques de matériaux, micro-fabrication en salle blanche) et de bonnes connaissances dans divers domaines scientifiques (science des matériaux, physique expérimentale, physique des semi-conducteurs). Le candidat devra être capable de s'intégrer dans une équipe de scientifiques et devra parler l'anglais avec aisance.

Contexte de travail

La thèse s'effectuera à l’institut Neel (UPR 2940 du CNRS) et en collaboration avec le CEA Leti sur Grenoble. Le doctorant s'insérera au sein de l’équipe Semi-conducteurs à Grand Gap qui possède une expérience de 30 ans sur la synthèse de diamant dopé au bore, ainsi que l’étude des propriétés fondamentales. Le doctorant recruté bénéficiera du réseau de collaborations du PEPR FrenchDiam pour caractériser et valider ses développements.
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. Le laboratoire est rattaché au CNRS Physique. 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.
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.

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.