CIFRE - Méthodes avancées associées à la microscopie électronique en transmission pour létude de mat

Chez STMicroelectronics, nous sommes convaincus que la technologie est un moteur d\u2019innovation et a un impact positif pour les entreprises, les personnes et la soci\u00e9t\u00e9. \n\nEn tant qu\u2019acteur mondial des semiconducteurs, nos technologies de pointe et nos composants \u00e9lectroniques sont invisibles mais au c\u0153ur du monde d\u2019aujourd\u2019hui. \n\nRejoindre ST, c\u2019est int\u00e9grer une entreprise internationale riche de plus de 115 nationalit\u00e9s, pr\u00e9sente dans 40 pays, et rassemblant plus de 50 000 talents passionn\u00e9s et engag\u00e9s, tous unis par la volont\u00e9 de cr\u00e9er et d\u2019inventer la technologie de demain. \n\nInnover demande bien plus que des comp\u00e9tences techniques : cela n\u00e9cessite des personnes inspirantes, qui savent collaborer avec respect et enthousiasme. Des collaborateurs anim\u00e9s par la passion, pr\u00eats \u00e0 remettre en question le statu quo, \u00e0 faire avancer l\u2019innovation et \u00e0 r\u00e9v\u00e9ler leur plein potentiel. \n\nVenez vivre cette aventure avec nous et contribuez \u00e0 construire un futur plus intelligent et plus durable, en alliant responsabilit\u00e9 et innovation. \n\n \n\n\nNotre technologie commence avec vous. \n\nLa r\u00e9cente acquisition d\u0027un nouveau microscope \u00e9lectronique \u00e0 transmission (MET) \u00e0 la fois au CEA LETI et dans le groupe CARPHY chez STMicroelectronics Crolles a ouvert la voie \u00e0 une nouvelle m\u00e9thodologie d\u0027acquisition et de traitement des donn\u00e9es. Cet instrument, corrig\u00e9 en sonde, permet d\u0027atteindre une r\u00e9solution spatiale de l\u0027ordre de 0,7 \u00c5. \u00c9quip\u00e9 d\u0027un canon \u00e0 \u00e9mission de champ froid (Cold FEG), cet appareil atteint \u00e9galement une r\u00e9solution \u00e9nerg\u00e9tique de 0,3 eV. Associ\u00e9 \u00e0 ce microscope, de nouveaux outils analytiques tels que le spectrom\u00e8tre EELS (Spectroscopie de Perte d\u0027\u00c9nergie des \u00c9lectrons) ou le syst\u00e8me de diffraction STEM permettront une compr\u00e9hension approfondie du comportement des mat\u00e9riaux. L\u0027objectif de cette \u00e9tude sera d\u0027examiner plus pr\u00e9cis\u00e9ment l\u0027ordre structural et chimique des mat\u00e9riaux d\u00e9di\u00e9s aux applications dans le domaine de la micro\u00e9lectronique, tout en s\u0027appuyant sur l\u0027expertise du laboratoire CEA LETI. \n \n\nL\u0027\u00e9tude portera sur les m\u00e9moires ferro\u00e9lectriques \u00e0 base d\u0027oxyde de hafnium dop\u00e9 au zirconium (HZO). Celles-ci repr\u00e9sentent une rupture technologique majeure pour l\u0027\u00e9lectronique. Leur compatibilit\u00e9 avec les proc\u00e9d\u00e9s CMOS, leur faible \u00e9paisseur (quelques nanom\u00e8tres) et leur endurance exceptionnelle en font des candidats prometteurs pour remplacer les m\u00e9moires Flash dans les n\u0153uds technologiques avanc\u00e9s. Cependant, la compr\u00e9hension fondamentale des m\u00e9canismes \u00e0 l\u0027origine de la ferro\u00e9lectricit\u00e9 dans ces films ultra-minces reste incompl\u00e8te. La stabilisation de la phase orthorhombique, responsable des propri\u00e9t\u00e9s ferro\u00e9lectriques, d\u00e9pend de param\u00e8tres structuraux subtils : distribution du zirconium, contraintes aux interfaces, d\u00e9fauts cristallins et composition locale. Ces facteurs influencent directement les performances des dispositifs, notamment la polarisation r\u00e9manente, le champ coercitif et la r\u00e9tention des donn\u00e9es. Cette th\u00e8se vise \u00e0 d\u00e9velopper une approche de caract\u00e9risation avanc\u00e9e par microscopie \u00e9lectronique en transmission pour \u00e9tablir les relations entre structure atomique, composition chimique et propri\u00e9t\u00e9s ferro\u00e9lectriques dans les films HZO. Le travail s\u0027articulera autour de diverses techniques associ\u00e9es \u00e0 la microscope \u00e9lectronique corrig\u00e9e des aberrations. La microscopie haute r\u00e9solution (HRTEM) et la diffraction \u00e9lectronique permettront de d\u00e9crire l\u2019ordre structural (orthorhombique, monoclinique, t\u00e9tragonale). L\u0027objectif sera de corr\u00e9ler directement la proportion de phase orthorhombique avec les propri\u00e9t\u00e9s ferro\u00e9lectriques mesur\u00e9es \u00e9lectriquement. La caract\u00e9risation de l\u2019ordre chimique via la spectroscopie de perte d\u0027\u00e9nergie des \u00e9lectrons (EELS) permettra de cartographier \u00e0 l\u0027\u00e9chelle nanom\u00e9trique la distribution du zirconium et de l\u2019oxyg\u00e8ne, analyser les liaisons chimiques et les \u00e9tats d\u0027oxydation, pour in fine \u00e9tudier les variations de structure \u00e9lectronique. L\u2019\u00e9tude se portera \u00e9galement sur le d\u00e9veloppement de la technique d\u2019imagerie par contraste de phase diff\u00e9rentiel (iDPC), technique \u00e9mergente permettant de visualiser simultan\u00e9ment les colonnes atomiques l\u00e9g\u00e8res et lourdes. Cette m\u00e9thode sera appliqu\u00e9e pour cartographier les champs \u00e9lectriques locaux associ\u00e9s \u00e0 la polarisation ferro\u00e9lectrique, d\u00e9tecter des dopants \u00e0 faible concentration atomique difficiles \u00e0 observer par EELS ou EDX. L\u0027approche multimodale propos\u00e9e permettra d\u0027\u00e9tablir une compr\u00e9hension nanoscopique des m\u00e9canismes gouvernant la ferro\u00e9lectricit\u00e9 dans les compos\u00e9s HZO et guidera l\u0027optimisation des dispositifs m\u00e9moires futurs.\n\nUne communication r\u00e9guli\u00e8re avec l\u2019ensemble des acteurs en lien avec ce projet sera demand\u00e9e.\n\nDe formation Bac +5 ou dipl\u00f4m\u00e9(e) d\u0027une \u00e9cole d\u2019ing\u00e9nieur, le/la candidat(e) doit montrer une r\u00e9elle motivation pour le travail exp\u00e9rimental et une autonomie dans un travail de recherche. Une connaissance des techniques de caract\u00e9risation chimique et structurale des mat\u00e9riaux serait grandement appr\u00e9ci\u00e9e. \n\nLangue : ma\u00eetrise de l\u2019anglais scientifique exig\u00e9.\n\nST est fi\u00e8re d\u2019\u00eatre certifi\u00e9e parmi les 17 entreprises mondiales \u00ab Global Top Employers 2025 \u00bb et d\u2019\u00eatre la premi\u00e8re et unique entreprise de semi-conducteurs \u00e0 recevoir cette distinction. ST a \u00e9t\u00e9 distingu\u00e9e dans ce classement gr\u00e2ce \u00e0 sa d\u00e9marche d\u2019am\u00e9lioration continue, se d\u00e9marquant notamment par son engagement en mati\u00e8re d\u2019\u00e9thique et d\u2019int\u00e9grit\u00e9, de sens et de valeurs, d\u2019organisation et de gestion du changement, ainsi que par sa strat\u00e9gie commerciale et ses performances. En France, ST a \u00e9galement obtenu la lab\u00e9lisation Happy Trainee 2025. \n\nNous cultivons un environnement de travail inclusif et diversifi\u00e9, o\u00f9 la discrimination n\u2019a pas sa place. Notre ambition est de recruter et de fid\u00e9liser des talents refl\u00e9tant la richesse des soci\u00e9t\u00e9s dans lesquelles nous \u00e9voluons. \n\nNous nous engageons \u00e0 l\u2019\u00e9quit\u00e9 dans le d\u00e9veloppement des carri\u00e8res, les opportunit\u00e9s professionnelles et la r\u00e9mun\u00e9ration. \n\nChez ST, nous encourageons les candidats qui ne remplissent pas forc\u00e9ment tous les crit\u00e8res \u00e0 postuler, car nous croyons en la richesse des parcours vari\u00e9s et offrons de r\u00e9elles opportunit\u00e9s d\u2019apprentissage et d\u2019\u00e9volution. La diversit\u00e9, l\u2019\u00e9quit\u00e9 et l\u2019inclusion sont des valeurs fondamentales qui fa\u00e7onnent notre culture d\u2019entreprise. \n\nPour d\u00e9couvrir toutes nos opportunit\u00e9s, rendez-vous sur st.com/careers. \n