STAGE – Préparation et analyse TEM de matériaux à changement de phase – F/H

Chez STMicroelectronics, nous sommes convaincus que la technologie est un moteur d’innovation et a un impact positif pour les entreprises, les personnes et la société.

En tant qu’acteur mondial des semiconducteurs, nos technologies de pointe et nos composants électroniques sont invisibles mais au cœur du monde d’aujourd’hui.

Rejoindre ST, c’est intégrer une entreprise internationale riche de plus de 115 nationalités, présente dans 40 pays, et rassemblant plus de 50 000 talents passionnés et engagés, tous unis par la volonté de créer et d’inventer la technologie de demain.

Innover demande bien plus que des compétences techniques : cela nécessite des personnes inspirantes, qui savent collaborer avec respect et enthousiasme. Des collaborateurs animés par la passion, prêts à remettre en question le statu quo, à faire avancer l’innovation et à révéler leur plein potentiel.

Venez vivre cette aventure avec nous et contribuez à construire un futur plus intelligent et plus durable, en alliant responsabilité et innovation.

Notre technologie commence avec vous.

Description de l’offre :

Afin d’effectuer des caractérisations avancées sur des puces microélectroniques, le laboratoire CARPHY est doté d’un parc instrumental comprenant des microscopes électroniques à transmission (TEM) et d’instruments dédiées à la préparation d’échantillon extrêmement fin (en deçà de 50 nm d’épaisseur). L'acquisition récente d’un nouvel instrument d’affinage à base d’ions argon nécessite de nouvelles méthodologies de préparation pour des échantillons sensibles tels que les matériaux à changement de phases.

Les matériaux à changement de phase, en particulier les alliages GeSbTe (GST), sont au cœur des technologies de mémoires non volatiles (PCM — Phase Change Memory). L'observation fine de ces matériaux par microscopie électronique en transmission (TEM) est essentielle pour comprendre leur comportement cristallographique et guider le développement des dispositifs. La préparation de lames minces en coupe transverse (cross-section) pour ces empilements se fait aujourd'hui par FIB (Focused Ion Beam), une méthode performante mais qui induit inévitablement une couche endommagée/amorphisée en surface, particulièrement problématique pour des matériaux sensibles comme le GST. L'affinage final via une source ionique douce, type Ar, permet en théorie de réduire cette amorphisation résiduelle mais encore faut-il déterminer les paramètres optimaux (nature du gaz, énergie, angle d'incidence, temps d’affinage) pour ce système de matériaux spécifique. 

Vos missions :

• Prendre en main l’ensemble de la chaîne de préparation des lames, de la découpe initiale à la caractérisation finale.
• Réaliser des préparations de lames minces en coupe transverse d’empilements GeSbTe par FIB, en collaboration avec l’équipe plateforme.
• Mettre en œuvre un affinage post-FIB par faisceau d’ions argon à plus faible tension d’accélération.
• Explorer de manière méthodique les paramètres d’affinage ionique : tension d’accélération, angle d’incidence et temps d’affinage.
• Identifier les conditions optimales permettant de minimiser l’amorphisation du GST.
• Mener des simulations SRIM (TRIM) pour évaluer l’impact des espèces ioniques Ga, Ar et Xe sur l’endommagement et la profondeur de pénétration dans le GST et les matériaux environnants.
• Utiliser ces simulations pour guider et resserrer le plan d’expériences d’affinage ionique.
• Caractériser chaque lame par TEM : imagerie conventionnelle, Haute Résolution TEM et diffraction.
• Évaluer la cristallinité, détecter une éventuelle amorphisation résiduelle et mesurer précisément l’épaisseur obtenue.
• Confronter les résultats expérimentaux aux simulations SRIM.
• Développer une méthodologie de préparation optimisée, robuste et reproductible pour les futurs échantillons sensibles.

Vous souhaitez évoluer sur un sujet à fort contenu scientifique, à l’interface entre expérimentation et simulation, et formateur pour une poursuite en R&D ou en thèse ? Ce stage vous plongera au cœur d’un domaine d’actualité stratégique : les mémoires à changement de phase, une technologie clé pour les mémoires non volatiles de nouvelle génération.

Vous bénéficierez d’un encadrement de proximité et aurez l’opportunité de contribuer à une publication ou à une communication technique. Ce stage offrira également une immersion concrète dans un environnement collaboratif, avec une communication régulière attendue avec l’ensemble des acteurs impliqués dans le projet.

Durée de stage: 6 mois

Profil recherché: En dernière année de master 2 ou d'école d’ingénieur, vous avez idéalement des connaissances en Physique/Chimie/sciences des matériaux et un intérêt pour le travail expérimental.

ST est fière d’être certifiée parmi les 17 entreprises mondiales « Global Top Employers 2025 » et d’être la première et unique entreprise de semi-conducteurs à recevoir cette distinction. ST a été distinguée dans ce classement grâce à sa démarche d’amélioration continue, se démarquant notamment par son engagement en matière d’éthique et d’intégrité, de sens et de valeurs, d’organisation et de gestion du changement, ainsi que par sa stratégie commerciale et ses performances. En France, ST a également obtenu la labélisation Happy Trainee 2025.

Nous cultivons un environnement de travail inclusif et diversifié, où la discrimination n’a pas sa place. Notre ambition est de recruter et de fidéliser des talents reflétant la richesse des sociétés dans lesquelles nous évoluons.

Nous nous engageons à l’équité dans le développement des carrières, les opportunités professionnelles et la rémunération.

Chez ST, nous encourageons les candidats qui ne remplissent pas forcément tous les critères à postuler, car nous croyons en la richesse des parcours variés et offrons de réelles opportunités d’apprentissage et d’évolution. La diversité, l’équité et l’inclusion sont des valeurs fondamentales qui façonnent notre culture d’entreprise.

Pour découvrir toutes nos opportunités, rendez-vous sur st.com/careers.