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Stage : Préparation de lames minces pour la caractérisation TEM de matériaux sensibles M/F


General information

 KEY INFORMATION:

  Location: Europe, France, Crolles

Type of contract: Temporary

Job open date: 01/10/2020

Company department: Characterization & Modeling

 

 STMicroelectronics is a leading semiconductor company, a world key player thanks to our 43,200 employees including 8,300 working in R&D.

 ST’s products are found everywhere today. And together with our customers, we are enabling smarter driving, homes, factories, and cities, along with the next generation of mobile and Internet of Things devices. Everywhere microelectronics makes a positive contribution to people lives, ST is there.

 In 2018, we were ranked by the Randstad Employer Brand Research Award among the 5 most attractive companies in France, for our values of excellence, our integrity and the respect of our employees.

 

 POSTING PRESENTATION:

Le développement de nouveaux produits en microélectronique apporte de constants défis en caractérisation physique des matériaux, tel que pour la microscopie électronique en transmission. Dans ce domaine, les nombreuses interactions du faisceau d’électron avec la matière - caractéristiques des propriétés des matériaux – sont analysées via une série de techniques : de l’imagerie TEM/ STEM conventionnelle, à l’analyse de leur composition chimique (EDX, EELS) et de leur propriétés cristallines (NBD). La caractérisation par NBD ou EELS requiert néanmoins l’emploi d’échantillons très fins, afin d’éviter les interactions multiples du faisceau avec l'échantillon et la superposition de plusieurs cristaux dans l'épaisseur de la lame préparée. Le FIB (ou ‘Focused Ion Beam’) utilisé pour la préparation de ces échantillons est un puissant outil permettant de réaliser un amincissement rapide précisément localisé dans une structure d'intérêt. Cet amincissement par pulvérisation ionique provoque cependant une amorphisation de la matière en surface dont l’épaisseur est fonction de l’énergie de ions gallium. La modification de la nature cristalline des matériaux met ainsi un frein aux caractérisations précédemment citées. L'utilisation de basses énergies de pulvérisation (< 8 kV) amoindrit cet effet mais est plus complexe à mettre en œuvre. L'impact du FIB est également variable selon les matériaux. Cela pourra être étudié plus en détails durant le stage sur des matériaux comme le chalcogénure GexSbyTez, apparaissant plus sensibles au faisceau d’ions gallium que d'autres (tels que les nitrures, siliciures, …). En outre, un grand intérêt est actuellement porté à la cristallinité et à la composition chimique de ce matériau, utilisé dans la fabrication de mémoires à changement de phase (PCMs) en technologie 28nm FDSOI de STMicroelectronics.
 Lors de ce stage, l'utilisation poussée de la basse énergie en FIB pour la préparation d’échantillons TEM sera étudiée (influence de la tension d’accélération des ions, jusqu’à des valeurs <1kV). Ces résultats pourront être confrontés à d’autres méthodes telle que l’amincissement par faisceau d’Argon (en collaboration avec le CEA/Leti). L'étudiant devra ainsi évaluer l'impact des différentes méthodes de préparation d'échantillon par TEM en utilisant un large nombre de techniques disponibles sur les microscopes du laboratoire (TEM, STEM, EDX, spectrométrie EELS, NBD, CBED, …). Il s’agira entre autres de mesurer l'épaisseur des lames préparées et la quantité d'amorphe formé selon les matériaux et la méthode utilisée. L’influence de cette dégradation de la matière sur l’imagerie TEM/STEM, l’analyse de cristallinité, et la quantification de spectres EELS sera évaluée. L’objectif de fin de stage sera ainsi de pouvoir établir une méthode de préparation optimisée à la caractérisation TEM de matériaux sensibles au faisceau d’ions.

 

PROFILE REQUIRED:

  •  Profil recherché :
    -        Étudiant niveau bac+5, en physique/sciences des matériaux
    -        Intérêt pour le travail en équipe, le travail expérimental, la physique des matériaux
  •  5 - Master degree
  •  Less than 2 years

 

CONTACT & APPLY FORM:

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