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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Dispositifs photoniques IV-IV à déformation pilotable : application émission/détection de lumière H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2022-24958  

Description de la Direction

La Direction de la Recherche Fondamentale (DRF) du CEA exerce son activité dans les domaines de la physique, de la chimie, de la biologie et la santé, des sciences des matériaux, des sciences du climat et de l'environnement. Au sein de cette direction, l'institut Irig, créé le 1er janvier 2019 par le rapprochement des 3 anciens instituts grenoblois de la DRF (IBS, Big et Inac), mène des recherches en biologie, santé, nanosciences, cryotechnologies et nouvelles technologies pour l'énergie et l'environnement.

Description de l'unité

Physiciens, chimistes, biologistes, médecins, informaticiens et mathématiciens participent conjointement à cette recherche fondamentale et aux applications qui en découlent, conférant à l'institut une capacité remarquable pour répondre aux grands défis sociétaux. Au sein du laboratoire PHELIQS (https://www.pheliqs.fr/), le laboratoire SiNaPS est spécialisé dans l'étude des effets physiques nouveaux apparaissant dans les objets en silicium aux dimensions nanométriques. Ses activités s'étendent de l'observation des propriétés physiques et électroniques fondamentales des nano-objets jusqu'à la réalisation de démonstrateurs pour la nanoélectronique et la nanophotonique silicium.

Description du poste

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Contrat

CDD

Intitulé de l'offre

Dispositifs photoniques IV-IV à déformation pilotable : application émission/détection de lumière H/F

Statut du poste

Cadre

Durée du contrat (en mois)

18 mois

Description de l'offre

La déformation de la maille cristalline d’un semi-conducteur est un outil très puissant permettant de contrôler de nombreuses propriétés telles que sa longueur d’onde d’émission, sa mobilité … Un enjeu de premier plan est de pouvoir générer cette déformation dans des gammes importantes (multi%), et de manière réversible et contrôlée. L’amplification locale de la déformation au sein de microstructures est une technique récente permettant d’accumuler localement dans une constriction micronique, telle qu’un micropont, des quantités significatives de déformation (jusqu’à 4.9% pour Ge [1]). Ceci permet de modifier profondément les propriétés électroniques du semi-conducteur de départ. Cette approche a ainsi été mise en œuvre dans des architectures de microlasers en GeSn fortement déformés au sein du laboratoire SiNaPS [2]. Ces structures ne permettent cependant pas aujourd’hui de moduler sur demande la déformation imposée au sein d’un même composant (et donc la longueur d’onde d’émission), celle-ci étant gelée par « design », bien qu’une réduction d’environ 50% de l’énergie de gap puisse être produite par déformation statique. L’objectif de ce post doctorat de 18 mois est donc de réaliser des dispositifs photoniques de la famille des MOEMs (microsystèmes opto-électro mécaniques) permettant de combiner l’amplification locale de la déformation dans le semi-conducteur, à une fonction d’actionnement via un stimulus externe, pour aller vers 1-une microsource laser accordable en longueur d’onde  sur une large bande et 2-de nouveaux types de photodétecteurs, le tout en technologie IV-IV (Si, Ge, et Ge1-xSnx). De telles structures devraient permettre de contribuer à réduire le coût énergétique des systèmes de traitement de l’information via une utilisation facilitée de la lumière comme vecteur. Le ou la candidat(e) mènera plusieurs tâches, avec notamment :

a-la simulation du fonctionnement mécanique des composants en utilisant des logiciels de type FEM, et le calcul des états électroniques du semiconducteur déformé

b-sur la base des résultats obtenus en a, la réalisation des composants dans un environnement salle blanche (Plateforme Technologique Amont, PTA: lithographie, gravure sèche, métallisation, bonding)

c-la caractérisation optique et la caractérisation matériau des composants fabriqués (microRaman, photoluminescence, spectroscopie de photocourant, MEB…) à l’IRIG-PHELIQS et au LETI.

 

Ce travail entre dans le cadre d’une collaboration de longue date entre les instituts IRIG et LETI du CEA Grenoble concernant la réalisation de sources lasers compatibles Si et sera basé au laboratoire SiNaPS de l’IRIG. Une forte interaction avec les partenaires du LETI est attendue (collaboration sur les aspects croissance, matériau).

 

[1] A. Gassenq et al, Appl. Phys. Lett.108, 241902 (2016)

[2] J. Chrétien et al, ACS Photonics 6, 10, 2462–2469 (2019)

Profil du candidat

Candidats ayant un profil académique, en sortie de doctorat ou l’ayant obtenu récemment et possédant un master en physique fondamentale, physique du solide, optique, optoélectronique ou photonique. Le ou la candidat(e) devra avoir une bonne connaissance de la physique des semiconducteurs et des techniques de fabrication en salle blanche, ainsi qu’être capable d’allier expérimentation (étude des propriétés optiques, fabrication) et modélisation (simulation de propriétés mécaniques à l’échelle du composant, calcul des diagrammes de bande sous déformation).

 

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cette candidature est ouverte à tous.

Localisation du poste

Site

Grenoble

Localisation du poste

France, Auvergne-Rhône-Alpes, Isère (38)

Ville

Grenoble

Demandeur

Disponibilité du poste

01/02/2023