Réalisation et étude des propriétés de films minces constitués de biomatériaux pour applications électroniques.

1. Contexte

A l’heure actuelle, les biomatériaux sont de plus en plus considérés pour leur intégration dans des applications électronique et biologique en raison de leur faible empreinte écologique (voir figure 1). En effet, ces matériaux ne requièrent pas d’étapes complexes de synthèse chimique et sont biocompatibles, biodégradables et/ou biorésorbables. La plupart de ces biomatériaux, comme les protéines du type albumine de l’œuf par exemple, ont été largement étudiées pour leur applications dans l’industrie agroalimentaire. Cependant leur implémentation dans des composants électroniques performants fait apparaître des enjeux technologiques encore peu explorés comme leur mise en forme par micro structuration 2D ou 3D et l’étude des propriétés morphologiques optiques et électroniques de ces nouveaux matériaux.  

2. Objectifs

Dans ce contexte, différentes techniques sont à explorer afin de réaliser des films minces constitués de ce type de composé. Cette étape étant franchie, il s’agira de caractériser ces films en termes de morphologie (microscopie à force atomique, microscopie électronique à balayage…), de propriétés optiques (spectres d’absorption), de propriétés électriques (spectroscopie d’impédance) avant et après leur recuit thermique. 

Pour ce travail exploratoire, une partie expérimentale importante consistera à structurer les films minces obtenus afin de les intégrer comme couche diélectrique dans des composants de type transistors et à plus long terme dans des applications biologiques. L’analyse des résultats obtenus permettra de sélectionner le procédé technologique le mieux adapté et de le valider par l’élaboration de composants constitués en partie de ces biomatériaux.

Dans cette perspective, l’étudiant(e) sera formé(e) à différentes techniques de dépôt (technologies salle blanche), de structuration 2D/3D (moulage, impression 3D) et de caractérisation physico-chimique, optique et électronique. 

 3. Encadrement et collaborations

Le stage se déroulera au sein des équipes de recherche Matériaux et Procédés pour la Nanoélectrique (MPN, I. Séguy) et Ingénierie pour les Sciences du Vivant (ELIA, L. Malaquin) du département MicroNanoBioTechnologies (MNBT) du LAAS-CNRS Toulouse (dont les activités de recherche sont à l’intersection de l’ingénierie des matériaux, de la physique appliquée et des sciences du vivant) avec une forte implication du service Techniques et Équipements Appliqués aux Micro et nanotechnologies (TEAM) du LAAS-CNRS pour la formulation et la caractérisation physico-chimique du biomatériaux ainsi que des films élaborés (D. Ferri-Angulo).

 4. Compétences requises

Le candidat(e) doit être sur le point d’obtenir un master de recherche ou un diplôme universitaire équivalent à un master européen dans le domaine de l’ingénierie, de la physique ou des sciences des matériaux. Les connaissances ou les expériences passées en science des matériaux et en électronique seront appréciées. Un attrait pour l’expérimentation est également nécessaire.

Les candidat(e)s doivent fournir un curriculum vitae, une lettre de motivation, une copie du diplôme obtenu (c.-à-d. une lettre de certification du diplôme M1 et du diplôme antérieur) et des lettres de référence d’anciens superviseurs ou professeurs. Les candidatures dont le curriculum vitae n’est pas en adéquation avec les compétences requises et / ou avec une lettre de motivation sans rapport avec le sujet ne seront pas prises en compte.