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Offre proposée par

Cea

CEA

Stage fin d'étude (BAC+5) Simulation électro-optique-Physique du semi-conducteur H/F

Grenoble, Auvergne-Rhône-Alpes Conception / Génie civil / Génie industriel
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Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.

Référence

2021-18348

Description de l'unité

Au sein du Département Optique et Photonique, l'activité µdisplay du Laboratoire des composants Emissifs conçoit et réalise des micro écrans à base µLED GaN avec des partenaires Industriels.

Description du poste

Domaine

Matériaux, physique du solide

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Stage fin d'étude (BAC+5) Simulation électro-optique-Physique du semi-conducteur H/F

Sujet de stage

Simulation TCAD de l'impact des flancs d'une µ-LED à base de GaN sur les performances électro-optiques

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Une des problématiques majeures des µ-LEDs à base de GaN/InGaN est la baisse d'efficacité liée à la réduction de leurs dimensions [1-3]. Cette dégradation des performances est attribuée à l'impact des défauts générés sur les flancs du pixel lors de sa gravure.
Le stage M2 proposé ici aura pour objectif d'étudier, au travers desimulations 2D par éléments finis, l'impact de l'introduction de pièges et/ou de charges sur les bords du pixel sur ses caractéristiques électro-optiques(courant, puissance optique, efficacité).

Pour ce faire, le stagiaire utilisera leslogiciels de simulation TCAD Atlas/Victory de Silvacoet s'appuiera sur des simulations déjà réalisées dans le laboratoire.
Le stage se déroulera selon les étapes suivantes :
• S'approprier les structures 2D déjà réalisées dans le laboratoire correspondant à un µ-pixel.
• Faire varier différents paramètres de l'empilement (épaisseurs des couches, dopages, nombre de puits quantiques, travail de sortie des contacts N et P…) afin d'appréhender leur impact sur les caractéristiques électro-optiques de la LED.
• Réaliser de nouvelles simulations/s'approprier les simulations existantes, en ajoutant des pièges et/ou des charges sur les bords du pixel. Il s'agira d'étudier l'impact des recombinaisons non radiatives (SRH Shockley-Read-Hall) et de l'effet électrostatique de charges sur l'efficacité de la LED. Les différents paramètres étudiés pourront être la position spatiale et énergétique des pièges, leur densité, leur type (donneur/accepteur)…

[1] F. Olivier, « Etude des caractéristiques électro-optiques de micro-LED GaN pour application aux micro-écrans haute-luminance », thèse Université Grenoble Alpes, 2016.
[2] F. Olivier et al., « Influence of size reduction on the performances of GaN-based micro-LEDs for display application », Journal of Luminescence, vol.191, 2017.
[3] P. Tian et al., “Size-dependent efficiency and efficiency droop of blue InGaN micro-light emitting diodes”, Appl. Phys. Lett., 101, 2012.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Simulations TCAD Silvaco Atlas/Victory



Profil du candidat

De formation Ingénieur et/ou Master, le candidat possède une solide formation sur la physique des matériaux et des composants semi-conducteurs. Le candidat devra prendre en main le logiciel de simulation TCAD de composants électro-optiques proposé par Silvaco, ainsi que les différents modèles physiques associés à la simulation du µ-LED à base de GaN.