Imagerie des champs de déformations dans les semi-conducteurs: du matériau au dispositif

Description du sujet de thèse

Domaine

Sciences pour l'ingénieur

Sujets de thèse

Imagerie des champs de déformations dans les semi-conducteurs: du matériau au dispositif

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Ce sujet traite de la visualisation et de la quantification des champs de déformation dans les matériaux semi-conducteurs, par des techniques utilisant le rayonnement synchrotron. Le contrôle de la déformation est fondamental pour optimiser les propriétés de transport électronique, mécaniques et thermiques. Dans une approche duale, nous combinerons la détermination du tenseur local de déformation déviatorique en balayant l'échantillon sous un nano faisceau polychromatique (µLaue) et une imagerie d'un champ de vu donné (microscopie aux rayons X en champ sombre, DFXM).

Des recherches originales s'intéresseront à améliorer l'analyse :

1. de la précision et de la vitesse de détermination quantitative des champs de déformation,
2. des distributions des gradients de déformation,
3. du champ de déformation dynamique dans les matériaux piézoélectriques par des mesures stroboscopiques.

Pour illustrer ces points, trois cas scientifiques correspondant à des matériaux microélectroniques pertinents et de complexité croissante seront étudiés :

1. Champs de déformation statiques entourant des contacts métalliques dans le Si, tels que les vias à travers le silicium (TSV) à haute densité dans la technologie CMOS.
2. Gradients de déformation dans des structures hétéroépitaxiales complexes Ge/GeSn avec des variations de composition le long de la direction de croissance.
3. Études de déformation dynamique de résonateurs acoustiques LiNbO3 en volume avec une fréquence de résonance dans la plage des MHz.

La validation de cette approche conceptuelle permettra une avancée significative dans le domaine de la microélectronique et l'ingénierie de déformation.

Université / école doctorale

Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS)
Université Grenoble Alpes

Localisation du sujet de thèse

Site

Grenoble

Critères candidat

Formation recommandée

Physique des materiaux

Demandeur

Disponibilité du poste

01/11/2025

Personne à contacter par le candidat

Rodriguez Lamas Raquel raquel.rodriguezlamas@cea.fr
CEA
DRF/IRIG/MEM/NRX
IRIG/DEPHY/MEM/NRX
Bat. C5, p. 578
17 rue des Martyrs, 38000 Grenoble
0438789787

Tuteur / Responsable de thèse

EYMERY JOEL joel.eymery@cea.fr
CEA
DRF/IRIG//MEM
Univ. Grenoble Alpes, CEA Grenoble, IRIG, DEPHY, MEM, NRX
Bât. C5, 17 rue des Martyrs 38000 Grenoble, France.
0476884110

En savoir plus

https://www.mem-lab.fr/en/Pages/NRX/Presentation.aspx