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Au cours des dernières années, les matériaux bidimensionnels (2D) ont émergé comme des plateformes prometteuses pour des applications optoélectroniques. Le graphène est le premier matériau de cette famille ; cependant, son comportement semi-métallique a freiné son utilisation dans de nombreuses applications où un matériau semi-conducteur est requis.

Dans ce contexte, le paradigme des matériaux 2D s’est déplacé vers d’autres matériaux présentant un gap contrôlable dans la gamme UV-Vis, tels que les dichalcogénures de métaux de transition (TMDs), le phosphorène et, plus récemment, les réseaux métallo-organiques conducteurs bidimensionnels (c-MOF). Par rapport aux semi-conducteurs conventionnels, ces c-MOF offrent plusieurs avantages, notamment de fortes interactions lumière-matière, une photo-réponse large bande ainsi qu’une synthèse potentiellement peu coûteuse.

Cette thèse vise à étudier la nucléation et la croissance de c-MOFs 2D obtenus par épitaxie de jet moléculaire (MBE) sous ultra-haut vide. La croissance sera suivie in situ à l’échelle atomique à l’aide de la microscopie à effet tunnel (STM), tandis que la diffraction d’électrons lents (LEED) permettra de déterminer les relations d’épitaxie avec le substrat. La spectroscopie de photoélectrons X (XPS) fournira une analyse chimique précise des liaisons et de la coordination métal-ligand. Des calculs ab initio basés sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) pourront être associés à ces investigations pour préciser les propriétés électroniques et magnétiques des hétérostructures obtenues. Les films synthétisés seront ensuite étudiés pour leurs propriétés de photo-détection (mesures I‑V, photo-réponse, responsivité, détectivité, rendement de photo‑conversion, et les cycles de stabilité).

• Funding category: Contrat doctoral
• concours ED
• PHD title: Doctorat en Physique et sciences de la matière
• PHD Country: France

Le/la candidat(e) devra posséder de solides connaissances en physique de la matière condensée, en physique des surfaces ou en science des matériaux. Le projet requiert une forte capacité à travailler en équipe dans un environnement multidisciplinaire.