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Défis technologiques >> Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique
3 proposition(s).

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Développement d'un pseudo-substrat relaxé à base d'InGaN porosifié par anodisation électrochimique

Département des Plateformes Technologiques (LETI)

Laboratoire des Matériaux pour la photonique

Doctorat en matériaux

01-03-2021

PsD-DRT-21-0035

carole.pernel@cea.fr

Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (.pdf)

Dans le cadre du projet Carnot PIRLE débutant début 2021, nous recherchons un(e) candidat(e) pour un poste de post-doctorat d'une durée de 24 mois (12 mois renouvelable) avec une spécialité en matériaux. Le projet consiste à développer un pseudo-substrat relaxé à base de matériaux III-N pour les applications µLEDs, notamment pour l'émission dans le rouge. Le travail consistera principalement à développer un procédé MOCVD de reprise d'épitaxie à base d'InGaN sur un substrat innovant à base de matériaux anodisés et relaxé. Il devra à la fois caractériser le niveau de relaxation de la couche ré-épitaxiée mais aussi sa qualité cristalline. Ces deux points favoriseront la reprise d'épitaxie d'une LED rouge efficace. Le(la) candidat(e) fera partie de l'équipe projet et sera associé aux travaux de l'équipe épitaxie sur le procédé de croissance de la LED rouge et aux caractérisations optiques et électro-optiques associées.

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Photodiodes infra-rouges à base de quantum dots

Département des Plateformes Technologiques (LETI)

Laboratoire des Matériaux pour la photonique

Candidates must hold an internationally-recognized Ph.D.-equivalent in Material Science, Physics or Electrical Engineering, prior to taking up the position.

01-03-2021

PsD-DRT-21-0043

berangere.hyot@cea.fr

Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (.pdf)

L'imagerie infra-rouge est aujourd'hui un c?ur de nouvelles applications telles que la mobilité autonome, la réalité augmentée, la biométrie... Cependant les couts de fabrication élevés des détecteurs actuels limitent le déploiement large échelle de ces technologies. La solution idéale consiste à intégrer de manière monolithique une couche absorbante directement sur le circuit intégré de lecture à base de silicium (ROIC). Nous proposons dans ce projet de post-doctorat de développer les briques de base pour la fabrication d'un capteur d'image monolithique à partir d'une couche absorbante de quantum dots (QDs) réalisée par voie liquide. La gamme de longueurs d'ondes infra-rouges visées est proche de 2 µm. La synthèse chimique des QDs ayant une absorption réglable entre 1 et 2.5 µm sera réalisée par le CEA-IRIG. De notre côté, nous adopterons une approche par étapes pour développer une structure de type photodiode. Nous utiliserons, dans un premier temps, des substrats en verre avec des contacts d'oxyde d'indium et d'étain ainsi que l'utilisation possible de couches additionnelles de transport d'électrons et/ou de trous. Les QDs seront déposés par spin-coating ou dip-coating à partir d'une solution colloïdale pour former le film mince absorbant. Les structures ainsi préparées seront caractérisées électriquement et sous illumination. Les courbes courant-tension seront acquises systématiquement sous différents niveaux d'éclairement et dans l'obscurité et les spectres d'efficacité quantique externe seront acquis sur une large gamme de longueurs d'onde. Des modifications devront être mises en ?uvre sur le banc optique pour réaliser des caractérisations plus poussées (mesures capacitance-tension et capacitance-fréquence). Le projet sera dédié à la fabrication technologique ainsi qu'aux caractérisations et optimisations optoélectroniques des photodiodes infra-rouges et se déroulera en étroite collaboration avec les collègues de l'IRIG.

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Nouvelles méthodes de dépôt de couches minces d'Al(Ga)N pour l'initiation de la croissance épitaxiale de LEDs UV

Département des Plateformes Technologiques (LETI)

Laboratoire

PhD

01-01-2021

PsD-DRT-20-0113

guillaume.rodriguez@cea.fr

Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique (.pdf)

Les LEDs UV-C sont destinées à remplacer les lampes UV à base de Hg pour les applications liées à la stérilisation et à la décontamination, sujets d'importance dans le contexte sanitaire actuel. Les LEDs UV, qui sont à base d'alliages semiconducteurs AlGaN, ne sont cependant pas encore suffisamment efficaces pour constituer une alternative crédible, pour diverses raisons liées au matériau et/ou à la technologie mise en ?uvre. Nous avons, autour du CEA LETI, monté un consortium qui permet d'adresser les différents verrous pour proposer, à termes, une filière de LEDs UV-C efficaces. L'un des rôles du CEA / LETI concerne l'amélioration de la qualité du matériau épitaxié, de façon à réduire la densité de dislocations, dommageable pour le rendement quantique interne des LEDs. Nous nous proposons de travailler sur l'amélioration de la structure cristalline de la couche d'amorçage (template) de la croissance. C'est en effet de cette première couche que provient une bonne partie des défauts que l'on retrouve dans les couches actives. Pour ce faire, nous mettrons en ?uvre des méthodes originales de dépôt de couches AlN et d'alliages AlGaN sur la plateforme silicium du Leti: dépôt par pulvérisation réactive, co-pulverisation ou PLD (Pulsed Laser Deposition). Ces couches seront caractérisées sur la plate forme de Nano Caractérisation du LETI et seront évaluées à l'aune des propriétés électro-optiques des structrures LEDs UV-C qui y seront déposées par épitaxie.

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