Sujet de stage / Master 2 Internship

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Synthèse et étude de nanomatériaux semiconducteurs bidimensionnels (MoS2, SnS2)

Spécialité : PHYSIQUE / Physique des matériaux

Contact : DERYCKE Vincent,
e-Mail : vincent.derycke@cea.fr,   Tel : +33 1 69 08 55 65
Laboratoire : NIMBE/LICSEN

Stage pouvant se poursuivre en thèse : Oui
Durée du stage : 0-5 mois
Date limite de constitution de dossier : 28/02/2020

Résumé :
Le stage a pour objectifs de synthétiser des monocouches atomiques de MoS2 et de SnS2 (des matériaux semiconducteurs bidimensionnels) et d'étudier les propriétés (opto)électroniques de ces nano-objets en les intégrant dans des transistors et des phototransistors

Sujet détaillé :
Le stage s'intègre dans un projet collaboratif (CEA-Saclay/CEA-Grenoble) visant à étudier les propriétés électroniques de nanomatériaux semiconducteurs bidimensionnels (typiquement des monocouches de SnS2 et de MoS2) en couplant des mesures électriques sur des micro/nano-dispositifs à leur observation par des techniques d'analyse en champ proche électrique dérivées de la microscopie à force atomique.

Dans ce contexte, l'étudiant recruté au CEA-Saclay/LICSEN aura pour missions:
1. de Synthétiser par CVD (chemical vapor deposition) des matériaux semi-conducteurs bidimensionnels (épaisseur <1 nm) de type monocouche de SnS2 et de MoS2;
2. de Caractériser en détails les matériaux synthétisés par différentes techniques (AFM, MEB, XPS, BALM, etc.);
3. de les intégrer dans des dispositifs de type transistors (et phototransistors) à effet de champ en utilisant des techniques de micro-fabrication (lithographie électronique notamment);
4. d'Etudier les performances (opto)électroniques de ces dispositifs .

Les nanomatériaux et les dispositifs seront fabriqués en respectant les contraintes des autres axes du projet. En particulier, ils seront adaptés aux études en champ proche électrique par la technique KPFM (Kelvin Force Microscopy) couplée à l'optique (études non réalisées par le stagiaire).

Le stagiaire de Master 2 ou d'Ecole d'ingénieurs participera à tous les aspects du projet. Il sera ainsi amené à présenter ses résultats aux réunions d'avancement et à renforcer les différents aspects de son profil (étude bibliographique, travail expérimental, analyse, reporting, etc.). Des compétences au niveau master dans au moins un des domaines suivants seront indispensables: synthèse et/ou caractérisation de nanomatériaux, méthodes de fabrication de nano-dispositifs (lithographie), physique des semiconducteurs, ainsi bien sûr qu'un très haut niveau de motivation.

Informations complémentaires et candidatures: vincent.derycke@cea.fr
Techniques utilisées au cours du stage :
CVD, AFM, MEB, XPS, lithographie optique et électronique, mesures électriques

Mots clés : Nanosciences, nanodispositifs, MoS2, matériaux 2D, KPFM, transistors, CVD

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