Caractérisation 3D multi-échelle de nanodispositifs par tomographie EDX et ptychographie électronique

Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

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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