Les particules radiatives perdent leur énergie dans les matériaux semiconducteurs des composants électroniques et optoélectroniques par des processus ionisants et non ionisants. Il en résulte la production de paires électron-trou, pour l'ionisation, et des atomes déplacés ou des défauts pour les Dommages de Déplacement (DD) au travers des cascades de déplacement qu’elles provoquent, pour les processus non-ionisants. Si les effets des DD sont observés et étudiés depuis longtemps sur différents types de systèmes (diodes, transistors bipolaires, capteurs d'images,...), une compréhension fondamentale du lien entre les changements au niveau de la structure atomique et l'effet électrique qui en résulte reste à étudier. Les principaux obstacles qui limitent cette compréhension sont la difficulté à reproduire numériquement l'évolution des structures endommagées sur des échelles de temps réalistes observables, compatibles avec les données expérimentales disponibles, et celle à suivre et à analyser les changements de structure atomique locale au cours de l'évolution de la cascade. La capacité à caractériser de tels changements est d'une importance capitale pour comprendre et prédire les dommages subis par le composant en fonction de l'énergie et du type des particules incidentes et des propriétés intrinsèques et extrinsèques du matériau.
Durant ce stage, le(a) post-doctorant(e) participera au développement d’un cadre de simulation à l’échelle atomique pour suivre, tracer et classifier les changements structurels le long des trajectoires des cascades de déplacement. Cela se fera au travers du développement d’une méthode pour décrire la nature statistique de ces cascades et pour identifier de façon automatisée les défauts et les amas de défauts. Cette méthode se basera sur l’utilisation et l’adaptation de descripteurs topologiques de structure locale et de techniques de correspondance de formes. A partir des résultats obtenus, le(a) post-doctorant(e) aura à construire une base de données de défauts qui servira comme donnée d’entrée aux ingénieurs responsables du durcissement sous radiation des composants et technologies microélectroniques.
La première phase du post-doctorat consistera donc à identifier et développer un descripteur adapté à la problématique. Il s’agira de faire des tests sur des cascades modèles choisies afin de qualifier et optimiser l’outil utilisé. Une fois l’outil qualifié, la deuxième phase permettra de passer en production en appliquant le descripteur aux cascades de déplacement déjà simulées dans le laboratoire pour différents semiconducteurs et à différentes énergies de particules incidentes. Enfin, à partir des résultats obtenus et en relation avec les ingénieurs responsables du durcissement des composants et technologies microélectroniques, le(a) post-doctorant(e) mettra en forme et alimentera une base de données.

Base de données, code Monte Carlo
dynamique moléculaire, Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT),linux
Thèse