Post Doc - Epitaxie par Jets Moléculaires d'Oxydes Fonctionnels pour la Réalisation de Photoélectrodes H/F CNRS

Détail du poste

Le(la) post-doctorant(e) aura pour principales missions :
- La croissance par MBE d'oxydes fonctionnels sur substrats et nanostructures destinés à la photoélectrocatalyse.
- L'étude des mécanismes de dégradation et l'optimisation des interfaces afin d'améliorer la stabilité et l'efficacité des dispositifs.
- La participation à la rédaction d'articles scientifiques et à la diffusion des résultats.

Activités
Le développement de sources d'énergie renouvelables constitue un enjeu majeur pour relever les défis énergétiques et environnementaux actuels. L'hydrogène vert, produit par dissociation photoélectrochimique de l'eau, représente une alternative prometteuse aux combustibles fossiles [1, 2]. Toutefois, pour optimiser cette technologie, il est essentiel d'améliorer le rendement et la durée de vie des photoélectrodes utilisées pour la conversion de l'énergie solaire en dihydrogène.
L'objectif de ce projet est de concevoir et de fabriquer des photoélectrodes à base de matériaux semi-conducteurs et d'oxydes fonctionnels élaborés par épitaxie par jets moléculaires (MBE). Le silicium, avec son gap de 1,1 eV, constitue un matériau attractif pour la conversion de l'énergie solaire. Cependant, sa passivation naturelle par une fine couche de silice dégrade les performances des photoélectrodes. Pour pallier ce problème, nous développons des couches de passivation par épitaxie par jets moléculaires à base d'oxydes de structure pérovskite telles que SrTiO3 [3], qui présentent à la fois une transparence dans le domaine visible, une résistance à la photo-corrosion et une facilité de transport des charges photogénérées.
Nous explorerons en particulier la qualité des interfaces et les alignements de bandes afin de favoriser un transport efficace des charges, dans le but d'améliorer la durée de vie et le rendement des photoélectrodes.
[1] : L. Ji et al. A silicon-based photocathode for water reduction with an epitaxial SrTiO3 protection layer and a nanostructured catalyst. Nature Nanotechnoly 84, 10 (2015)
[2] : T. Dursap et al. Enhanced Light Trapping in GaAs/TiO2-Based Photocathodes for Hydrogen Production. ACS Applied Materials & Interfaces 15, 46 (2023)
[3] : G. Saint-Girons et al. Epitaxy of SrTiO3 on silicon : the knitting machine strategy, Chemistry of Materials 28, 5347 (2016)
Compétences
Le(la) candidat(e) devra être titulaire d'un doctorat en physique, science des matériaux, nanotechnologies ou dans un domaine connexe. Une expertise dans les domaines suivants sera particulièrement appréciée :
- Expérience en épitaxie par jets moléculaires (MBE) ou en croissance des oxydes fonctionnels.
- Compétences en caractérisation des nanomatériaux et des surfaces.
- Connaissances en photoélectrochimie et/ou en catalyse solaire.
- Capacité à travailler en équipe et à interagir avec des chercheurs de diverses disciplines.
- Excellentes compétences en communication et en rédaction scientifique en anglais.
Contexte de travail


L'Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL) a pour vocation de développer des recherches technologiques multidisciplinaires dans le domaine des micro et nanotechnologies et de leurs applications. Les recherches menées s'étendent des matériaux aux systèmes. Le laboratoire s'appuie sur la plate-forme technologique lyonnaise NanoLyon.
Les domaines d'application couvrent de grands secteurs économiques : l'industrie des semiconducteurs, les technologies de l'information, les technologies du vivant et de la santé, l'énergie et l'environnement.
Le laboratoire est multi-sites avec des localisations sur les campus d'Ecully et de Lyon-Tech La Doua. Il regroupe environ 230 personnes dont 121 personnels permanents. L'INL est un acteur majeur du Pôle de Recherche et d'Enseignement.
Ce poste se situe dans un environnement innovant, à la pointe des technologies du futur, dans des secteurs stratégiques applicatifs.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.