Croissance et caractérisation de couches hétéroépitaxiales de B$_x$C

Le carbure de bore (BxC) est une céramique semiconductrice plus connue et utilisée pour ses propriétés mécaniques qu’électroniques. Ceci est sans doute dû à la grande méconnaissance de ses propriétés électroniques intrinsèques dont la détermination nécessite l’élaboration préalable de cristaux de BxC de qualité et de pureté suffisantes. La cristallogenèse de ce matériau étant très difficile, les données de la littérature sont à la fois rares et dispersées rendant difficiles leur interprétation.

Récemment, le LMI a démontré l’hétéroépitaxie de BxC par CVD sur substrat de carbure de silicium (4H-SiC). Ces couches monocristallines ont été caractérisées essentiellement du point de vue structural. Leurs propriétés électroniques et optiques restent encore à déterminer. Ceci est l’objet de ce stage de master 2 qui se déroulera en collaboration étroite avec le laboratoire INL pour la partie caractérisation.

Durant ce stage, l’étudiant apprendra à utiliser un bâti d’épitaxie (localisé au LMI) afin d’élaborer ses propres couches de BxC. Celles-ci seront ensuite caractérisées par différentes techniques (disponibles à l’INL) : Photoluminescence, Photoreflectance, C(V) à sonde mercure, résistivité 4 pointes et diffraction des rayons X.

Le (la) candidat(e) participera donc à la synergie entre les deux laboratoires pour permettre des avancées efficaces dans la connaissance de ce matériau.

Le (la) candidat(e) aura une formation approfondie en science des matériaux et/ou en semiconducteurs, avec le gout de l’expérimentation.

Si le (la) candidate donne entière satisfaction, ce sujet de M2 pourra se poursuivre par une thèse de doctorat financée par le projet ANR CADOR (PRC 2023) et ayant pour objectif de fabriquer une nouvelle génération de détecteurs de neutrons basés sur l’hétérostructure BxC/4H-SiC.

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