Doctorant en Étude approfondie et accélération de l'optimisation de l'épitaxie 2D du h-BN et de ses hét

Sujet de thèse :
Cette thèse de doctorat sera réalisée dans le cadre du projet DIADEM REBORN.
Le nitrure de bore hexagonal (h-BN) constitue un matériau bidimensionnel (2D) émergent présentant des propriétés particulièrement intéressantes pour les applications optoélectroniques. Il suscite aujourd’hui un intérêt croissant pour le développement de dispositifs électroniques et optoélectroniques de nouvelle génération.
La croissance épitaxiale de GaN sur h-BN ouvre des perspectives particulièrement prometteuses pour le développement et la fabrication à grande échelle de dispositifs optoélectroniques. En effet, cette approche est compatible avec l’utilisation de réacteurs industriels standards et peut être intégrée aux procédés d’épitaxie conventionnels utilisés pour la fabrication de dispositifs actifs à base de GaN.
Cependant, la croissance de matériaux III-nitrures sur h-BN par épitaxie en phase vapeur aux organométalliques (MOVPE) demeure un défi scientifique et technologique majeur. La complexité des mécanismes intervenant au cours de la croissance nécessite une compréhension approfondie des phénomènes physiques et chimiques mis en jeu afin d’optimiser la qualité structurale, optique et électronique du GaN et des hétérostructures associées.
L’objectif de cette thèse sera ainsi de contribuer à l’amélioration significative de la qualité des matériaux et hétérostructures à base de GaN épitaxiés sur h-BN. Le projet s’appuiera sur des techniques avancées de caractérisation des matériaux, combinées à une optimisation des paramètres de croissance assistée par l’intelligence artificielle (IA). Cette approche permettra notamment d’identifier les paramètres de croissance les plus pertinents et d’établir des corrélations entre les conditions d’épitaxie et les propriétés finales des matériaux et dispositifs.
Missions du doctorant / de la doctorante
Dans le cadre du projet REBORN, le doctorant ou la doctorante contribuera au développement des différentes briques technologiques nécessaires à la croissance épitaxiale par MOVPE d’hétérostructures à base de GaN sur h-BN, ainsi qu’à leur intégration dans des dispositifs optoélectroniques.
Ses activités comprendront notamment :
le développement et l’optimisation des procédés de croissance épitaxiale par MOVPE ;
l’étude de l’influence des différents paramètres de croissance sur les propriétés des couches et hétérostructures à base de GaN ;
la fabrication et l’optimisation de dispositifs à partir des hétérostructures développées ;
la réalisation de caractérisations avancées des matériaux et des dispositifs, notamment par diffraction des rayons X (XRD), microscopie à force atomique (AFM), microscopie électronique à balayage (MEB/SEM), photoluminescence (PL), cathodoluminescence (CL) et mesures électriques ;
l’analyse et l’interprétation des données expérimentales afin d'établir des relations entre les conditions de croissance, les propriétés des matériaux et les perfo
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