Post-Doc en Ingénierie de Bande Interdite dans les Matériaux 2D par Déformation H/F - CNRS

La structure électronique des matériaux bidimensionnels (2D) peut être modifiée de manière sélective par en contrôlant leur déformation, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives en microélectronique. Dans ce cadre, nous recrutons un chercheur postdoctoral (H/F) afin de développer une approche « bottom-up » permettant le transfert de déformations vers ces matériaux par la formation de cloques pressurisées, générées à la surface d'un substrat par implantation ionique et recuit. En pratique, le matériau 2D sera déposé sur le substrat préalablement implanté avec des ions H+ et/ou He+, puis soumis à un recuit ; ce qui entraînera une déformation anisotrope de la surface du substrat et, par conséquent, du matériau 2D, conduisant à une modification de sa structure électronique.
Le contrat est prévu pour une durée de 12 mois avec une prise de fonction en janvier 2026. Possibilité de renouvellement pour une durée de 6 à 12 mois.
Activités
Nous recherchons un chercheur postdoctoral (H/F) enthousiaste pour rejoindre le groupe MEM du CEMES-CNRS (Toulouse, France). En collaboration avec les physiciens et ingénieurs du groupe, il/elle participera à l'élaboration d'un programme de recherche ambitieux mobilisant les moyens technologiques disponibles (lithographie en salle blanche, implantation ionique, fours de recuit, dispositifs de caractérisation tels que spectroscopie Raman, AFM et mesures électriques) pour mettre au point la fabrication des cloques et démontrer l'efficacité de leur influence sur la structure électronique.
Les activités consisteront notamment à :
- Développer une méthodologie fondée sur les procédés de lithographie en salle blanche, l'implantation d'ions H+/He+ et le recuit, en vue de la fabrication de cloques aux dimensions et morphologies contrôlées ;
- Développer une méthodologie de transfert de matériaux 2D et de fixation locale sur substrats de silicium pré-implantés ;
- Caractériser les dimensions des cloques par AFM et SEM, ainsi que la contrainte transférée aux matériaux 2D par spectroscopie (Raman) ;
- Mettre en oeuvre des approches analytiques et numériques (éléments finis) pour l'analyse de la contrainte transférée ;
- Réaliser la nanofabrication de prototypes de transistors à effet de champ (dispositifs quatre-pointes) et évaluer la structure électronique des matériaux 2D sous contrainte par mesures électriques.
Compétences
- Maîtrise des procédés de lithographie, de la création de masques et de l'utilisation de la technique FIB (Focused Ion Beam) ;
- Expertise en matériaux 2D, en particulier le graphène ;
- Compétences en spectroscopie (Raman, instrumentation, traitement et analyse de données) ;
- Expérience en mesures électriques sur nanodispositifs et matériaux 2D ;
- Connaissances en interaction rayonnement-matière ;
- Maîtrise des notions d'élasticité, d'ingénierie de la contrainte, d'outils de simulation numérique (COMSOL) et de méthodes analytiques d'analyse de données.
Compétences complémentaires :
- Aptitude au travail en équipe et à la collaboration internationale ;
- Rigueur et sens de l'organisation ;
- Autonomie, esprit d'initiative et créativité ;
- Qualités de communication scientifique.
Contexte de travail


Le postdoctorant (H/F) sera accueilli au CEMES, laboratoire du CNRS rattaché à l'Université Paul Sabatier de Toulouse et à l'Institut National des Sciences Appliquées (INSA). Le CEMES est un laboratoire de recherche fondamentale en physique de l'état solide, nanosciences, chimie moléculaire et sciences des matériaux. Ses activités s'étendent de la synthèse de (nano)matériaux et systèmes moléculaires à l'étude et à la modélisation de leurs structures et propriétés physiques (optiques, mécaniques, électroniques et magnétiques), ainsi qu'à leur intégration dans des dispositifs. Une part importante des recherches menées est dédiée à l'étude et à la manipulation d'objets individuels aux échelles nanométrique et atomique.
Le candidat (H/F) rejoindra le groupe MEM (Matériaux et Dispositifs pour l'Électronique et le Magnétisme), qui regroupe plus de 20 chercheurs, dont des postdoctorants, des doctorants et 9 permanents, en collaboration avec des ingénieurs en charge des équipements (salle blanche, implantation ionique, caractérisations). Le groupe étudie le lien entre structure atomique et propriétés électroniques, optiques et magnétiques d'assemblages de nanomatériaux, en vue de comprendre les mécanismes physiques qui les gouvernent. Ses travaux reposent sur une expertise reconnue en élaboration, caractérisation structurale et chimique à l'échelle nanométrique, micro- et nanomagnétisme, dynamique de spin et modélisation atomique.

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

Le candidat (H/F) retenu devra être habilité à travailler en salle blanche, dans un environnement supervisé et contrôlé, conformément aux réglementations et procédures en vigueur en matière de sécurité