Croissance de pérovskites en PLD, une technologie innovante pour l'optoélectronique et le solaire

Job description: Contexte Les pérovskites halogènes sont des matériaux extrêmement prometteurs pour l’optoélectronique et le solaire photovoltaïque. Elles possèdent des propriétés optoélectroniques remarquables : ce sont des semiconducteurs à gap direct présentant une forte absorption, des rendements quantiques élevés, tout en étant fabricables à très bas coût. Dans le domaine du solaire photovoltaïque, ces matériaux pourraient permettre d’augmenter la puissance des cellules solaires tout en diminuant les coûts de production. C’est ainsi une piste très prometteuse pour rendre l’accès à une énergie propre et abondante encore plus abordable. Pour l’optoélectronique, elles pourraient permettre de fabriquer écrans à très haute résolution tout en permettant une efficacité énergétique optimale. Elles pourraient notamment être intégrées dans des lunettes de réalité augmentée développée par les grandes entreprises technologiques. Le challenge actuel est d’améliorer la stabilité de ces dispositifs et de réussir à les fabriquer à grande échelle. Objectif du stage L’objectif du stage est d’optimiser le procédé de fabrication des couches minces de pérovskites par PLD afin de combiner qualité optoélectronique, stabilité, et production à grande échelle, dans le but de l’intégrer dans des LEDs ou des cellules solaires. Les matériaux considérés sont les pérovskites halogènes inorganiques, de composition typique CsPbI3, fabriquées par un procédé innovant nommé "Pulsed Laser Deposition" (PLD). Le CEA a accès à un réacteur de PLD de grande dimensions unique au monde, et a déjà démontré que la fabrication de pérovskites par PLD est extrêmement prometteuse pour réaliser des pérovskites inorganiques très stables de manière rapide, répétable et à grande échelle. L’optimisation de ce procédé de fabrication porte maintenant sur l’amélioration de la qualité optoélectronique de la couche mince de pérovskite fabriquée en PLD. Dans un premier temps, l’impact de la composition du matériau pérovskite sera évalué, avec notamment l’évaluation de différents type de dopage. Ensuite, l’impact des paramètres utilisés dans la PLD sera évalué, tels que la température ou les paramètres laser utilisés lors du dépôt. Afin d’optimiser ces performances, plusieurs traitements pourront être appliqués tels que des recuits ou des encapsulations. Les propriétés physico-chimique de ce matériau seront évaluées par différentes méthodes, notamment MEB, EDX, XPS, XRD. Les performances opto-électroniques de ce matériau (photoluminescence, absorption) et sa stabilité (à l’air et sous flux lumineux) seront évaluées. À terme, la fabrication de cellule solaire et de LEDs utilisant ces matériau sera envisagée en collaboration avec les différentes équipes du CEA. Ce stage pourra déboucher sur un sujet de doctorat.

Institute description: L'équipe : Ce sujet de stage sera réalisé dans une petite équipe spécialisée dans la fabrication de pérovskites halogénées par PLD, pour les applications d'optoélectronique et de solaire photovoltaïque. Cette équipe est hébergée au sein du laboratoire des procédés de dépôt est spécialisé dans l'élaboration de matériaux en couches minces. Au sein de ce laboratoire sont développés des matériaux avancés pour servir les composants de demain. Cette équipe dynamique est composée d'une part de chercheurs de haut niveau ainsi que de nombreux étudiants en stage, thèse et post-doc. Ce laboratoire est localisé à Grenoble, au sein du CEA-Leti. Le CEA-Leti est un institut de recherche du CEA qui s'emploie quotidiennement à faire le lien entre la recherche en micro et nanotechnologies et les applications industrielles ou grand public dans le but d'améliorer la qualité de vie de chacun.

Your profile: Profil recherché : De niveau bac + 5, vous recherchez un stage de fin d’études en matériaux de 5 à 6 mois commençant début 2026. Vous avez de bonnes connaissances en en science des matériaux, optoélectronique, et physique du semi-conducteur, et êtes intéressé(e) par le sujet proposé.   Vous avez encore un doute ? Nous vous proposons : L'opportunité de travailler au sein d'une organisation de renommée mondiale dans le domaine de la recherche scientifique, Un environnement unique dédié à des projets ambitieux au profit des grands enjeux sociétaux actuels, Une expérience à la pointe de l’innovation, comportant un fort potentiel de développement industriel, Des moyens expérimentaux exceptionnels et un encadrement de qualité, De réelles opportunités de carrière à l’issue de votre stage Un poste au cœur de la métropole grenobloise, facilement accessible via la mobilité douce favorisée par le CEA, Une participation aux transports en commun à hauteur de 85%, Un équilibre vie privée – vie professionnelle reconnu, Un restaurant d'entreprise, Une politique diversité et inclusion, Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l'inclusion des travailleurs handicapés.

Level of qualification studied: Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

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