Description du sujet de thèse
Domaine: Défis technologiques
Sujets de thèse: Croissance MOCVD de films 2D ferroélectriques In2Se3 pour mémoires non-volatiles haute densité et basse consommation
Contrat: Thèse
Description de l'offre: Les matériaux ferroélectriques à température ambiante sont l'élément clé des mémoires non-volatiles haute densité et basse consommation. Cependant, avec la miniaturisation accrue des dispositifs électroniques, les ferroélectriques conventionnels sont limités à une épaisseur critique en dessous de laquelle la ferroélectricité est instable. Les matériaux bidimensionnels (2D) grâce à leur chimie de surface saturée et leurs faibles interactions inter-couches présentent l'avantage d'être stables à la limite de la monocouche atomique et sont donc prometteurs pour explorer la ferroélectricité dans des épaisseurs nanométriques et sub-nanométriques. Jusqu'à présent, les preuves de concept démontrant la ferroélectricité 2D ont principalement utilisé des cristaux de quelques µm2 exfoliés mécaniquement à partir d'un cristal massif. En particulier, les phases alpha et gamma du semiconducteur lamellaire In2Se3 préservent un caractère ferroélectrique à la limite de la monocouche atomique. Compte tenu de l'impératif des applications "wafer-scale" de la microélectronique, il y a aujourd'hui un besoin urgent de croissance de matériaux 2D de haute qualité cristalline sur des substrats de grande dimension. L'objectif de la thèse est de développer la croissance du matériau lamellaire In2Se3 dans ses phases non centro-symmétriques alpha et gamma par épitaxie en phase vapeur par procédé chimique (MOCVD) sur des substrats de silicium de grande dimension (200 mm). La preuve de concept d'une cellule mémoire ferroélectrique sera réalisée si possible en déposant directement une électrode métallique en surface du matériau ferroélectrique 2D sans endommager celui-ci.
Université / école doctorale: Electronique, Electrotechnique, Automatique, Traitement du Signal (EEATS) - Grenoble INP
Localisation du sujet de thèse: Grenoble
Critères candidat: Formation recommandée: Master 2 in condensed matter physics, or nanophysics with significant experimentation and lab work as well as lots of teamwork.
Demandeur: Disponibilité du poste: 01/10/2025
Personne à contacter par le candidat: HYOT Bérangère (email supprimé pour raison de sécurité) - CEA, DRT/DPFT/SMTP, 17 rue des martyrs, 38054 Grenoble cedex9, 33 4 38 78 98 70
Tuteur / Responsable de thèse: BARON Thierry (email supprimé pour raison de sécurité) - LTM/CNRS-UJF, Materiaux - Epitaxie, LTM/CNRS, CEA Grenoble, 17 rue des Martyrs, 38504 Grenoble cedex 09, 0438783986
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