Chercheur (H/F) : Développement de procédés de gravure plasma de Laser III-V pour la photonique intégré

Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Missions :
Ce travail s'inscrit dans le cadre du projet IRT Nanoelec, qui vise la maturité de plateforme photonique intégrée compatible CMOS sur 300mm. Dans ce contexte, un des points technologiques bloquants est la structuration par plasma de l’empilement complexe de semiconducteurs III-V constituant le laser et reportés par collage moléculaire sur un substrat 300mm. Un exemple simplifié de structure laser est : InP (4µm)/Puits quantiques GaAlInAS (400nm) /InP contact (200nm) /substrat Si.
L’objectif du projet est de développer un procédé de gravure plasma de l’empilement permettant un arrêt sélectif sur la couche de contact InP (principale problématique actuelle), et des flancs de laser anisotropes sans dégradation latérale des puits quantiques. Les technologies de plasma pulsé connues pour améliorer les sélectivités de gravure entre les matériaux et minimiser les dommages seront évaluées dans le cadre de cette étude
Pour atteindre cet objectif, il faudra comprendre les mécanismes de gravure des différents matériaux impliqués en chimie de plasma chlorée, ainsi que les mécanismes permettant d’assurer une sélectivité InGaAlAS/InP.

Activités :
Les procédés de gravure plasma seront développés sur le réacteur de gravure 300mm du LTM, équipé de technologie de plasma pulsé et localisé dans les salles blanches du CEA/Leti. Le candidat aura également accès à un panel de techniques de caractérisations des matériaux.
Il s’agira de :
1) D’étudier les mécanismes de gravure et de sélectivité de films InP et InGaAlAs en fonction des paramètres plasma à partir d’ellipsométrie, XPS, AFM
2) Développer un procédé de gravure de l’empilement répondant aux critères de sélectivité et d’endommagement par caractérisation FIB-STEM et EDX
3) Valoriser les résultats sous forme d’articles ou de communications à des conférences
4) Transférer les procédés au CEA/Leti . en effet, Les études seront menées en étroite collaboration avec le CEA/Leti. En cas de résultats morphologiques concluants, les procédés seront intégrés dans des lots optiques démonstrateur où les performances du laser structurés pourront être évaluées.

Contexte de travail :
Ce travail sera effectué au Laboratoire des Technologies de la Microélectronique (LTM), unité mixte de recherche du CNRS et de l'Université Grenoble Alpes (UGA) (UMR 5129) situé sur le site du CEA-LETI-MINATEC à Grenoble. Une centaine de personnes travaillent au LTM : 30 Chercheurs ou enseignants chercheurs, 18 Ingénieurs et Techniciens, 31 doctorants et 16 post doc. Les activités du laboratoire se positionnent à la frontière entre recherche académique amont et recherche industrielle. Le LTM a ainsi développé au fil des années plusieurs partenariats directs avec différents acteurs de l'industrie micro/nanoélectronique notamment STMicroelectroniques à Crolles et Applied Materials à SAnta Clara (USA). Le candidat rejoindra l’équipe PROSPECT du LTM. Cette équipe vise le développement
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Competences :
Procédés de gravure plasma et gravure humide, caractérisation des matériaux (XPS, ellipsométrie, AFM, microscopie électronique)
Autres compétences: anglais écrit/parlé, python

Contraintes et risques :
Néant