Utilisation d’un descripteur atomistique topologique pour classer les cascades de déplacement

Contexte :

Les particules radiatives perdent leur énergie dans les matériaux semiconducteurs des composants électroniques et optoélectroniques par des processus ionisants et non ionisants. Il en résulte la production de paires électron-trou, pour l’ionisation, et des atomes déplacés ou des défauts pour les Dommages de Déplacement (DD) au travers des cascades de déplacement qu’elles provoquent, pour les processus non-ionisants. Si les effets des DD sont observés et étudiés depuis longtemps sur différents types de systèmes (diodes, transistors bipolaires, capteurs d’images,…), une compréhension fondamentale du lien entre les changements au niveau de la structure atomique et l’effet électrique qui en résulte reste à étudier. Les principaux obstacles qui limitent cette compréhension sont la difficulté à reproduire numériquement l’évolution des structures endommagées sur des échelles de temps réalistes observables, compatibles avec les données expérimentales disponibles, et celle à suivre et à analyser les changements de structure atomique locale au cours de l’évolution de la cascade. La capacité à caractériser de tels changements est d’une importance capitale pour comprendre et prédire les dommages subis par le composant en fonction de l’énergie et du type des particules incidentes et des propriétés intrinsèques et extrinsèques du matériau.

Objectif :

Durant ce stage, le(a) post-doctorant(e) participera au développement d’un cadre de simulation à l’échelle atomique pour suivre, tracer et classifier les changements structurels le long des trajectoires des cascades de déplacement. Cela se fera au travers du développement d’une méthode pour décrire la nature statistique de ces cascades et pour identifier de façon automatisée les défauts et les amas de défauts. Cette méthode se basera sur l’utilisation et l’adaptation de descripteurs topologiques de structure locale et de techniques de correspondance de formes. A partir des résultats obtenus, le(a) post-doctorant(e) aura à construire une base de données de défauts qui servira comme donnée d’entrée aux ingénieurs responsables du durcissement sous radiation des composants et technologies microélectroniques.

CENTRE

DAM – Île-de-France
Bruyères-le-Châtel – 91297 Arpajon
01-69-26-40-00

CONTACT

RICHARD Nicolas
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