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Référence
SL-DRT-27-0369
Direction
DRT
Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Caractérisation 3D multi-échelle de nanodispositifs par tomographie EDX et ptychographie électronique
Contrat
Thèse
Description de l'offre
La complexité croissante des nanodispositifs nécessite des techniques de caractérisation 3D multi-échelles, du nanomètre à l'atome. La tomographie STEM-EDX permet de cartographier la composition chimique en trois dimensions à l'échelle nanométrique. Des approches récentes d'apprentissage profond ont permis d'atteindre une résolution quasi isotrope de 5 nm sur des échantillons de 60 à 100 nm d'épaisseur. La ptychographie électronique offre des capacités complémentaires pour l'analyse structurale à résolution atomique. Cette thèse vise à développer une méthodologie corrélative combinant ces deux techniques sur un même échantillon. La tomographie STEM-EDX sera d'abord réalisée sur des lames TEM relativement épaisses. Les échantillons seront ensuite amincis, avec une épaisseur cible inférieure à 30 nm, pour permettre l'acquisition de données 4D-STEM. La ptychographie multislice sera utilisée pour obtenir des informations structurales résolues en profondeur. Des simulations permettront d'optimiser les conditions expérimentales et les paramètres d'acquisition. Les méthodes de traitement spectral EDX et de reconstruction tomographique à angles limités seront optimisées.
Les algorithmes de reconstruction ptychographique seront évalués en termes de résolution, de robustesse et de sensibilité aux éléments légers. Un enjeu majeur sera le recalage spatial des volumes chimiques et structuraux avant et après amincissement. La précision et les limites des reconstructions seront évaluées à l'aide de simulations et d'échantillons de référence. La méthodologie sera appliquée à des mémoires à changement de phase (PCM) et à des nano-émetteurs à base d'InGaN. L'objectif final est d'établir une approche de caractérisation 3D corrélative permettant de relier composition chimique, structure atomique et propriétés des nanodispositifs.
Université / école doctorale
Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
M2 sciences des materiaux ou physique avec forte expertise en programmation
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2027
Personne à contacter par le candidat
SAGHI Zineb
zineb.saghi@cea.fr
CEA
DRT/DPFT/SMCP/L2MD
Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives
MINATEC Campus | 17 rue des martyrs | F-38054 Grenoble Cedex
0438784870
Tuteur / Responsable de thèse
SAGHI Zineb
zineb.saghi@cea.fr
CEA
DRT/DPFT/SMCP/L2MD
Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives
MINATEC Campus | 17 rue des martyrs | F-38054 Grenoble Cedex
0438784870
En savoir plus
https://scholar.google.com/citations?user=FM5sFZ4AAAAJ&hl=en
https://portail.intra.cea.fr/drt/leti/dpft/Pages/Realisation_Lots/PFNC/La-PFNC.aspx