Chercheur microscopie électronique et sciences des matériaux - Toulouse, France - CNRS

Description

Informations générales

Intitulé de l'offre : Chercheur microscopie électronique et sciences des matériaux (H/F).
Référence : UPR8011-ALACLA-008
Nombre de Postes : 1
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : mardi 9 avril 2024
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 24 mois
Date d'embauche prévue : 1 juillet 2024
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2905 et 4533€ brut mensuel selon expérience
Niveau d'études souhaité : Niveau 8 - (Doctorat)
Expérience souhaitée : Indifférent
Section(s) CN : Matière condensée : structures et propriétés électroniques

Missions

Contribuer aux divers objectifs du projet en utilisant différentes techniques, notamment des techniques avancées de microscopie électronique à transmission telles que STEM/HAADF, EELS et EDX. Cet "expert" interagira avec les membres du groupe (scientifiques et post-doctorants) et complétera leurs résultats en fournissant des informations sur l'arrangement atomique et la redistribution des éléments chimiques à la suite d'un recuit thermique ou d'opérations en cellule PCM.

Activités

Préparer des lames minces par FIB à partir de couches déposées ou de dispositifs PCM sur plaques de 300 mm.
- Obtenir des images et des cartographies chimiques de couches polycristallines ou de dispositifs PCM par TEM et STEM (EELS, EDX).
- Rédiger des rapports et des publications

Compétences

Nous recherchons un docteur en physique ou en science des matériaux avec une expérience démontrée en métallurgie et/ou microélectronique utilisant des techniques avancées de microscopie électronique à transmission (HREM, STEM, HAADF, EELS, EDX, TEM in situ et la préparation d'échantillons par FIB. Ouvert d'esprit et autonome, il/elle est prêt(e) à interagir avec d'autres scientifiques et à contribuer à un objectif commun. Il/elle est motivé(e) par le développement de la recherche fondamentale et appliquée en collaboration avec un acteur industriel majeur dans le domaine des dispositifs électroniques avancés.

Contexte de travail

Les mémoires à changement de phase (PCM) apparaissent comme une technologie alternative prometteuse pour surmonter les limites des mémoires flash. Les mémoires à changement de phase utilisent des films minces de matériaux chalcogénures, un alliage GeSbTe (GST), qui passe localement et de manière réversible de l'état cristallin à l'état amorphe à l'aide d'impulsions de chauffage (c'est-à-dire d'impulsions électriques). L'information est contenue dans la différence prononcée de conductivité électrique entre les phases cristalline et amorphe de l'alliage GeSbTe.
Des travaux récents, dont les nôtres, ont démontré qu'au-delà des mémoires numériques (2 bits), ces alliages peuvent également être utilisés pour fabriquer des mémoires multi-niveaux (plusieurs bits) se souvenant de leur "histoire", c'est-à-dire capables de reproduire l'activité synaptique et d'offrir des dispositifs pour l'intelligence artificielle.
Malgré leur énorme potentiel, le développement et l'industrialisation des PCM pour les nœuds avancés nécessitent une compréhension approfondie des phénomènes physiques impliqués dans les mécanismes de commutation et de stockage, et ce dans le cadre de dimensions réduites. Actuellement, la plupart des fabricants de circuits intégrés explorent le potentiel de ces matériaux, en collaboration avec des universitaires, et ce projet ne fait pas exception.
Dans ce contexte, le CEMES collabore avec STMicroelectronics dans le cadre d'un vaste projet pour lequel ce poste est octroyé. Les objectifs du projet se concentrent sur :
1) Identifier les mécanismes et les paramètres régissant la cristallisation dans les matériaux Ge-GST et les changements résultant du dopage avec des impuretés, dans des films minces et dans des cellules de taille nanométrique.
2) Comprendre l'influence de la morphologie des domaines GST (phases, taille des grains, sur les caractéristiques électriques du matériau et sur les performances et la fiabilité (dérive, rétention / cyclage) des PCMs basés sur ces matériaux.
3) Explorer la possibilité d'accéder à des états de résistivité intermédiaire (IRS) et d'imiter l'activité synaptique (stockage analogique, stockage cumulatif et plasticité) en utilisant des cellules Ge-GST.
Pour atteindre ces objectifs, nous avons mis en place un groupe de trois scientifiques permanents aux expertises complémentaires (expériences et théorie, science des matériaux, propriétés structurales et électriques), un ingénieur expert de STMicroelectronics, 3 postdocs et un étudiant en doctorat. Bien que nous utilisions déjà intensivement la XRD (ex situ et in situ au synchrotron), SIMS, I(V), C(V), CTEM (in situ et ex situ), HREM et EDX, nous souhaitons étendre les compétences de caractérisation du groupe en intégrant un nouveau postdoc avec une expertise excellente et reconnue dans les techniques TEM avancées, notamment par STEM/HAADF et EELS pour la cartographie élémentaire à l'échelle nanométrique.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Pas de risque particulier identifié.