Thèse Etude de la Croissance de Matériaux 2D en Conditions Ambiantes pour la Fabrication de Dispositifs Electroniques Performants et Eco-Responsables. H/F

Description

Détail du poste Établissement : Université de Lille École doctorale : ENGSYS Sciences de l'ingénierie et des systèmes Laboratoire de recherche : Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie Direction de la thèse : Sébastien PECQUEUR ORCID 0000000284536413 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-06T23:59:59 Ce projet vise d'abord à étudier la faisabilité à électrogénérer des matériaux 2D (ou SCOFs) directement sur des dispositifs en silicium et ensuite identifier une nouvelle classe de polymères semi-conducteurs ne pouvant être synthétisé via des procédés chimiques standards pour le dépôt par voie humide. Pour y arriver, des monomères spécifiques seront synthétisés à l'IEMN, conçus pour leur planarité, leur délocalisation pi-sigma-pi intégrale, et leur réticulabilité sur une surface plane en 2D. D'une part, le dépôt de ces monomères sera effectué sur des surfaces métalliques sous ultra-vide (UHV) avec des cellules de Knudsen, avant un recuit thermique pour activer leur réaction intermoléculaire sur surface et former des matériaux 2D ou SCOFs. Ces monocouches moléculaires seront caractérisées in situ par microscopie à effet tunnel (STM) et à force atomique sans contact (nc-AFM) pour élucider leur morphologie et confirmer leur nature 2D stricte à l'échelle d'une monocouche, alors que la spectroscopie à effet tunnel (STS) permettra d'évaluer localement leur structure électronique. D'autre part, des micro-électrodes seront fabriquées (via lithographie à faisceau d'électrons en salle blanche) pour électropolymériser les monomères dans des conditions douces et à petite échelle sur des puces en silicium, pour en étudier les propriétés électriques et électrochimiques de ces matériaux 2D et électrogénérés. Des performances de matériau seront extraites (telles que la conductivité électrique et la mobilité des trous) comme des performances de dispositif (tension de seuil de transistor, stabilité du courant dans le temps et dans