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Croissance Et Caractérisation D’un Nouvel

Il y a 2 mois


Valbonne, France CRHEA-CNRS Temps plein

**Croissance et caractérisation d’un nouvel alliage de nitrures à base d’éléments abondants sur terre pour des cellules solaires tandem**:

- Réf
- **ABG-110098**
- Stage master 2 / Ingénieur- Durée 6 mois- Salaire net mensuel 600 €- 10/01/2023- CRHEA-CNRS- Lieu de travail- Valbonne Provence-Alpes-Côte d'Azur France- Champs scientifiques- Matériaux
- Energie
- Mots clés- Photovoltaïque, epitaxie, nouveaux matériaux-
- 01/02/2023**Établissement recruteur**:
**Site web**:
Le Centre de Recherche pour l’Hétéro-Epitaxie et ses Applications (CRHEA) est un laboratoire de recherche CNRS/UCA spécialisé dans l’épitaxie des matériaux semi-conducteurs à grande bande interdite comme les matériaux nitrures d’éléments III (GaN, AlN), l’oxyde de zinc (ZnO), le carbure de silicium (SiC) et leur micro
- et nanofabrication en salle blanche. Le CRHEA étudie également les matériaux 2D comme le graphène, ou le nitrure de bore.

Les grands domaines couverts par le CRHEA concernent la transition énergétique, les communications du futur, l’environnement et la santé. Le CRHEA effectue également des études fondamentales en nanosciences et en croissance cristalline.

Le laboratoire dispose de huit réacteurs de croissance par épitaxie par jets moléculaires et de six réacteurs de croissance en phase vapeur. Il dispose également d’outils de caractérisation structurale des matériaux et une salle blanche pour la micro et nanofabrication.

Le CRHEA a été à l’origine de la création de deux spin-offs (Saint Gobain Lumilog et EasyGaN). Il héberge plusieurs PMEs (NovaSiC et EasyGaN) qui bénéficient de son environnement scientifique et de ses installations techniques et qui collaborent avec le laboratoire.

Le CRHEA est une unité mixte de recherche du CNRS rattachée principalement à l’Institut de physique et secondairement à l’Institut des sciences de l’ingénierie et des systèmes, et de l’Université Côte d’Azur. Les locaux du CRHEA se situent au cœur de la technopole de Sophia-Antipolis à Valbonne, à courte distance de Cannes et de Nice.

**Description**:

- **Contexte du sujet**

A l’heure où le bilan carbone est au cœur des enjeux sociétaux (i.e. l’augmentation continue des consommations énergétiques, l’épuisement des énergies fossiles et le réchauffement climatique), il est essentiel de redoubler l’effort pour développer les énergies renouvelables. L’énergie solaire reste une voie très prometteuse pour produire une énergie propre. Les dispositifs photovoltaïques (PV) actuellement sur le marché sont souvent constitués de matériaux dont les éléments sont considérés comme rares sur la planète, comme l'indium par exemple, ou toxiques, comme le plomb. Les nouveaux nitrures Zn3N2 et Mg3N2 sont tous les deux des semi-conducteurs à base d’éléments abondants sur terre et non toxiques, et sont eux-mêmes des composés non toxiques [1,2,3]. **Le but de ce stage** **est de développer la croissance cristalline par épitaxie par jets moléculaires (EJM) du nouvel alliage (Zn**1 - x**Mg**x**)**3**N**2** et sa caractérisation physique, dans l’objectif qu’il soit intégré comme couche active dans une cellule solaire tandem silicium**.
- **Objectif et stratégie**

Le cœur du projet « NITA » est de combiner Zn3N2 et Mg3N2 pour élaborer un nouvel alliage ternaire (Zn1 - xMgx)3N2 pour lequel l'énergie de la bande interdite peut être théoriquement réglée de 1,0 eV à 2,9 eV. La valeur optimale visée de 1,7 eV représente l'énergie de bande interdite idéale pour la cellule supérieure d’une cellule solaire tandem basée sur la technologie silicium(c-Si).

L’étudiant participera aux croissances par EJM de l’alliage (Zn1 - xMgx)3N2 et sera en charge des caractérisations physiques des couches minces obtenues : la morphologie de surface, par microscopie à force atomique (AFM), les propriétés structurales par diffraction de rayons X (DRX), et les propriétés optiques par photoluminescence et transmission. A la fin du stage l’étudiant sera familier avec la technique de croissance par EJM et l’environnement ultra-vide dans lequel se dérouleront les croissances, et sera autonome sur les techniques de caractérisations physiques utilisées dans ce projet. Ce stage de Master se déroulera dans les locaux du laboratoire CRHEA qui se situent au cœur de la technopole de Sophia-Antipolis à Valbonne, à courte distance de Cannes et de Nice. Le laboratoire dispose de tous les équipements nécessaires au bon déroulement de ce projet.

L'étudiant de Master aura l'opportunité de poursuivre ce sujet en thèse à compter du 01/10/2023 pour une durée de 36 mois. Le financement de cette thèse est déjà assuré par le projet « NITA », financé par l’Agence National de la Recherche (ANR).

**Profil**:
étudiant en science des matériaux niveau M2 ou 3 ème année d'école d'ingénieur.

**Prise de fonction**:

- 01/03


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