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Simulation à l’échelle atomique des cascades de déplacement dans les semi-conducteurs


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Situé à 40 km au sud de Paris, le centre DAM-Île de France, a en charge la conception des armes nucléaires françaises, la recherche et développement dans le domaine de la lutte contre la prolifération et le terrorisme, l'alerte aux autorités en cas de séisme, de tsunami ou d'essai nucléaire étranger, la construction et le démantèlement de grandes infrastructures nucléaires. Leader français de la simulation numérique et du calcul intensif, il possède deux des machines européennes les plus puissantes. Il dispose également de plusieurs accélérateurs et de nombreux moyens techniques et expérimentaux pour mener ses recherches. Lui est également rattaché, l'Unité Propulsion Nucléaire située sur le centre CEA/Cadarache en région Provence Alpes-Côte d'Azur, où sont implantées les installations d'essais et une partie des fabrications de la propulsion nucléaire.  

Référence

2021-18544-S0378  

Description du poste

Domaine

Matériaux, physique du solide

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Simulation à l’échelle atomique des cascades de déplacement dans les semi-conducteurs

Sujet de stage

Simulation à l’échelle atomique des cascades de déplacement dans les semi-conducteurs

Durée du contrat (en mois)

4 à 6 mois

Description de l'offre

L'environnement spatial est constitué de particules énergétiques comme les protons ou les électrons qui produisent dans le matériau des déplacements atomiques responsables de la dégradation des propriétés électriques des composants embarqués. Dans les matériaux constituant ces composants, ces déplacements atomiques peuvent modifier leurs propriétés électroniques en introduisant des niveaux plus ou moins profonds dans leur bande interdite. Malgré le fait que ces phénomènes de déplacement aient été étudiés expérimentalement et par simulation de manière intensive ces dernières années, une compréhension claire des phénomènes physiques à l’origine de la dégradation des composants reste encore floue.
La simulation depuis l'échelle atomique peut alors apporter des éléments de réponse à ce type de question. En effet, elle permet dans un premier temps d'étudier la dynamique du déplacement atomique et de mesurer le rayon d'influence (la trace) de l'ion incident en utilisant la dynamique moléculaire classique. Cette dynamique ainsi que le nombre de défauts générés peuvent alors être comparés à des résultats venant de codes d’interaction nucléaire. L'utilisation de méthodes de type Monte Carlo permet aussi de simuler les changements sur des temps longs des amas de défauts générés durant la cascade. Enfin, les méthodes de type ab initio donnent ensuite accès aux changements dans la structure électronique des matériaux induits par ces défauts.
Le(a) stagiaire sera donc amené(e) durant son stage à manipuler les différents codes décrits ci-dessus : code de dynamique moléculaire, code d’interaction particules matière, code ab initio et code Monte Carlo. Les matériaux étudiés pendant le stage seront des semiconducteurs présents dans les technologies microélectroniques (Si, GaAs, GaN,…).

Profil du candidat

Un master 2 portant sur la simulation des matériaux, la chimie théorique et la simulation numérique.
dynamique moléculaire, Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT),linux
Bac+5

Localisation du poste

Site

DAM Île-de-France

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Bruyères-le-Châtel