Missions

L'expert-e en développement d'expérimentation aura la responsabilité de la plateforme EXFOLAB du LPCNO
dédiée à la fabrication et à la caractérisation d'hétérostructures de van der Waals (empilements de
matériaux bidimensionnels (2D). La personne recrutée sera en charge du développement instrumental de
la plateforme. Il/Elle développera les procédés d'exfoliation et de transfert de monocouches atomique
dans le but de fabriquer des hétérostructures à l'état de l'art mondial. Il/Elle sera placée sous la
responsabilité hiérarchique du directeur d'unité.

Activités

ACTIVITES PRINCIPALES :

- Mettre en œuvre et développer les procédés de fabrication d'hétérostructures de van der Waals par
exfoliation mécanique et transfert sec.
- Optimiser les méthodes permettant d'augmenter la taille et l'homogénéité des couches exfoliées, la
qualité des interfaces, le contrôle de l'angle entre couches et la reproductibilité des structures
fabriquées.
- Mettre en œuvre et développer les techniques de transfert de couches de grandes tailles
(épitaxiées ou crues par voie chimique en phase vapeur).
- Assurer une veille scientifique sur les méthodes émergentes permettant à la plateforme de se
maintenir à l'état de l'art mondial sur la fabrication d'hétérostructures de van der Waals.
- Mettre en œuvre et développer des étapes de micro-nanotechnologies (photolithographie,
lithographie électronique, dépôt, plasma) pour réaliser des contacts électriques et la gravure de
flocons de taille micrométrique et d'épaisseur atomique.
- Mettre en œuvre les outils de caractérisations disponibles à la plateforme (microscopie à force
atomique et modes associés, photoluminescence, Raman...).
- Développer des outils d'automatisation des étapes de fabrication.
- Recueillir l'expression des besoins d'un projet scientifique et concevoir tout ou partie des
étapes de fabrication permettant d'obtenir les dispositifs à base de matériaux 2D souhaités ainsi
que d'en assurer le suivi.


ACTIVITES ASSOCIEES :

- Assurer la gestion administrative et budgétaire de la plateforme.
- Assurer la maintenance des équipements et la gestion des stocks de consommables de la plateforme.
- Assurer la pérennisation des savoir-faire, accueillir et former les utilisateurs de l'Exfolab
(stagiaires, doctorants, post-doctorants, permanents, visiteurs).
- Gérer les plannings et les prestations externes
- Faire respecter les règles d'hygiène et sécurité de la plateforme.

Compétences

- Techniques de fabrication d'hétérostructures de van der Waals : exfoliation mécanique, techniques de
transfert et de report par tampon de polymères (PDMS, polycarbonate, PMMA, paraffine). (Connaissance
approfondie)
- Techniques de micro et nano-fabrication en salle blanche : lithographie optique et électronique,
gravure chimique et physique, chimie, métallisation, préparation des polymères. (Connaissance
approfondie)
- Techniques de caractérisation des matériaux 2D : microscopie à force atomique, photoluminescence,
Raman. (Connaissance de base)
- Propriétés physiques des matériaux : propriétés électroniques, optiques, magnétiques, diélectriques,
thermiques et mécaniques. (Connaissance générale)
- Connaissance des règles d'hygiène et sécurité sur les produits chimiques. (Connaissance approfondie)
- Maitrise de l'anglais écrit et parlé. (Niveau B2)
- Capacité à travailler en équipe, à dialoguer et à former les utilisateurs de la plateforme.

Contexte de travail

Le LPCNO regroupe environ 95 membres, permanents et non permanents, répartis en cinq équipes et
bénéficiant de plusieurs plateformes expérimentales. Inaugurée en 2021, la plateforme EXFOLAB,
fondée par les équipes Optoélectronique Quantique (OPTO) et Nanomagnétisme (Nanomag) du LPCNO, ainsi
que par l'équipe Nano du LNCMI, mutualise les ressources de fabrication et l'expertise des acteurs
toulousains spécialisés dans les matériaux 2D. Elle accueille également des utilisateurs externes,
comme ceux du CEMES et d'autres laboratoires en France.
Les activités sur les matériaux 2D mobilisent environ 20 membres permanents et 15 doctorants/post-
doctorants. Elles englobent l'étude des propriétés optiques de semiconducteurs 2D (MoS, WSe), les
mesures des propriétés de transport électronique dans le graphène, ainsi que l'étude des matériaux
magnétiques et ferroélectriques. Ces recherches reposent sur les techniques d'exfoliation mécanique,
de transfert et d'empilement de couches développées à l'EXFOLAB.
Les équipements de la plateforme incluent :
- 4 installations d'exfoliation et de transfert (en boîte à gants et/ou avec caractérisation
optique in situ).
- 2 microscopes à force atomique multimodes (mode contact, résonnant, sonde Kelvin,
magnétique, piézo) dont un en boîte à gants.
- 1 équipement de gravure plasma dédié aux matériaux 2D.
- 1 four de recuit sous vide ou en atmosphère contrôlée.
- 1 sorbonne pour le nettoyage des substrats.
- 1 dispositif de photolithographie sans masque par projection permettant la réalisation de
prototypes de composants.
- Un accès à la lithographie électronique et au dépôt métallique par pulvérisation et par
évaporation.

Cette plateforme n'a que peu d'équivalent en France. L'ingénieur(e) aura pour mission de garantir
son excellence dans la fabrication d'hétérostructures de van der Waals, en maintenant un niveau
d'expertise à l'état de l'art mondial, dans un environnement ultra-compétitif.