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Impact et cohabitation du Lithium sur une plateforme de microélectronique

Défis technologiques Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Nano-caractérisation avancée

Résumé du sujet

Contexte : les matériaux à base de Lithium, qu’ils soient en couches minces ou sous forme de matériaux massifs, présentent un fort intérêt avec des applications variées (batteries, composants RF...). Cependant, la cohabitation du Lithium avec les matériaux dits « standards » de la microélectronique requiert une attention particulière quant à une dissémination en salle blanche et son impact éventuelle sur les performances électriques des dispositifs. En effet, par principe de précaution, ces matériaux sont « confinés » sur des lignes de fabrication dédiées, sans complètement connaitre leur effet sur les dispositifs fabriqués. L’ambition de ce travail est de comprendre les phénomènes de dissémination du Lithium, proposer des solutions permettant de la contrôler et de tirer profit d’éventuels effets bénéfiques.
Mission : au cours de cette thèse vous travaillerez en étroite collaboration avec une équipe pluridisciplinaire d’experts du CEA et leurs partenaires. Il s’agira de mettre en évidence les vecteurs possibles de dissémination du Lithium dans des espaces communs situés en salle blanche. Par ailleurs, vous définirez une méthodologie d’identification et de quantification du lithium dans différents matériaux et aux interfaces de ceux-ci à l’aide d’outils de caractérisation physico-chimique disponibles dans les équipes « contamination métallique opérationnelle » (CMO, en salle blanche) et « faisceaux d’ions » (FI, au sein de la plateforme de nano-caractérisation (PFNC) ) du Laboratoire d’Analyse de Surfaces & Interfaces (LASI). Une importante part du travail reposera sur des méthodes d’analyse par faisceau d’ions telle que la spectrométrie de masse des ions secondaires. Cette mise en place permettra d’étudier les mécanismes et cinétique de diffusion du lithium ainsi que d’évaluer son impact sur les performances de dispositifs de type « microélectronique ».
Profil : Chimiste, physicien(ne), ingénieur(e) …, vous avez des connaissances en chimie / physique des matériaux ou semi-conducteurs. Titulaire d’un Bac+5, vous êtes curieux/se, rigoureux/se, créatif/ve et souhaitez participer à un projet de recherche de 3 ans en support à la microélectronique.

Laboratoire

Département des Plateformes Technologiques (LETI)
Service de Métrologie et de Caractérisation Physique
Laboratoire Analyses de Surfaces et Interfaces
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