Job offer

Overview

Au sein du laboratoire IM2NP (Institut Matériaux Microélectronique Nanosciences de Provence), l’équipe «Microcapteurs et Instrumentation» (MCI) animée par Évangeline Bénévent et Christelle Carette, développe des capteurs de gaz dont le principe de détection repose sur la mesure de la variation de la conductivité électrique d’un matériau, généralement semi-conducteur. Il a été démontré que l’oxyde de zinc (ZnO), semi-conducteur à large bande interdite (3.4 eV) de type n, fonctionne pour des gaz tels que O3, NO2, CO ou H2S (1). L’objectif est d’apporter des résultats de simulations numériques à l’échelle atomique pour mieux appréhender les mécanismes d’adsorption de ces molécules sur des surfaces de ZnO, et d’étudier les mécanismes de dopage et de détection.

Dans un premier temps, il s’agira d’étudier l’effet des défauts ponctuels ( lacunes ou interstitiels ) sur les propriétés électroniques du ZnO, en volume comme en surface, ces défauts jouant un rôle important dans le dopage et les mécanismes de détection (5). Par la suite, sera étudiée la stabilité relative des différentes surfaces de ZnO et leurs possibles reconstructions. Enfin, l’adsorption de molécules simples sera étudiée en confrontant systématiquement les résultats issus des calculs aux observations expérimentales.

Responsibilities

• Réaliser des calculs en utilisant le code SIESTA, basé sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) dans l’approximation LDA ou les gradients généralisés (GGA).
• Prendre en compte le couplage des électrons du Zn par l’ajout d’un terme de couplage de Hubbard (DFT+U).
• Effectuer des calculs locaux pour les systèmes de petite taille et des tests, puis solliciter des moyens complémentaires (CINES et Mésocentre de Marseille) pour les systèmes plus grands.

Requirements / Qualifications

• Connaissances en physique des matériaux et en mécanique quantique attendues.
• Une expérience en calcul ab initio serait un atout supplémentaire.
• Capacité à travailler de manière autonome, bon relationnel et esprit d’initiative appréciés.

Funding / Administrative

• Funding category: Contrat doctoral
• Sur concours auprès de l’école doctorale ED 353
• PHD title: Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique
• PHD Country: France

Des connaissances en physique des matériaux et en mécanique quantique sont attendues. Une expérience en calcul ab initio serait un atout supplémentaire.

Une bonne aptitude au travail en autonomie, un bon relationnel, et un esprit d’initiative seront également appréciés.