Offre de thèse financée : conception en physique/chimie des matériaux et fabrication d'un émetteur pour l'effet photoélectrique

Contexte: Systèmes IonShield est une start up sherbrookoise qui vise à révolutionner les conditions des travailleurs de l'industrie de la transformation métallique!. Systèmes IonShield utilise l'ionisation négative, soit l'action de charger l'air électriquement en libérant des électrons, pour capter les polluants. Une fois libérés, les électrons se transfèrent sur les plus grosses molécules, soit les fumées de soudure. Notre système de captation peut ensuite attirer et capter ces fumées grâce à des plaques de métal chargées de polarité inverse. Nous oeuvrons ainsi dans la conception et la fabrication de systèmes de captation des fumées de soudure, sans ventilation, pour améliorer les conditions dans les entreprises manufacturières en transformation métallique.

Sujet :  Le premier objectif est de réaliser une revue de la littérature des matériaux utilisés comme photocathodes ou catalyseurs pour la photocatalyse et de leurs propriétés liées à l’effet photoélectrique. Des propriétés telles que la recombinaison des porteurs de charges, l’énergie de bandes, l’affinité électronique ainsi que la conductivité électrique seront étudiées pour différentes combinaisons de matériaux, incluant des empilements de différentes matériaux. L’impact des défauts de surfaces, tels que les lacunes d’oxygène, sur l’affinité électronique et la migration d’électrons au travers de ces défauts sera aussi abordée. Une combinaison de matériaux, tel qu'un empilement ou du dopage, devra aussi être analysé. Lesdits matériaux seront soit des métaux ou des semi-conducteurs. Suite à cette revue de littérature et analyse, 3 combinaisons optimales de matériaux seront fabriquées chez des partenaires spécialisés. Si des matériaux ou empilements de matériaux prometteurs supplémentaires sont identifiés, ceux-ci pourront être inclus dans les combinaisons à fabriquer. Par la suite, la personne étudiante réalisera des essais au 3it avec un prototype déjà fabriqué lors d'un projet antérieur. Les photocourants et rendements quantiques seront mesurés, calculés et documentés. Aussi, des analyses XPS seront réalisées pour documenter l’énergie d’activation des empilements de matériaux. Tous les paramètres étudiés seront documentés et un mémoire résumant toutes les données sera rédigé par l’étudiant. Un article de conférence sera aussi rédigé et présenté dans une conférence. La personne étudiante devra identifier la conférence à laquelle il présentera.

Environnement de recherche : La personne retenue sera supervisée par prof. Mathieu Picard, du département de génie mécanique de l'Université de Sherbrook. Les travaux s’effectueront principalement à l'Institut interdisciplinaire d'innovation technologique (3IT) de l'Université de Sherbrooke. Le 3IT est un institut unique au Canada, spécialisé dans la recherche et le développement de technologies innovantes pour l'énergie, l'électronique, la robotique et la santé. Il abrite une salle blanche de pointe dotée d’une infrastructure complète de nanofabrication. L’étudiant.e bénéficiera ainsi d'un environnement de recherche hautement interdisciplinaire composé d’étudiants, techniciens et professeurs travaillant ensemble pour développer les technologies du futur.

Profil recherché:

Cet offre est destinée aux candidat(e)s qui ont une moyenne de notes cumulatives suprérieure à 13 /20 pour les 3 années d'études ( Lisence, M1 et M2) 

• Maîtrise et/ou diplôme en ingénierie, physique, chimie ou en science des matériaux
• Expérience et compétences en laboratoire
• Connaissances de base en science et caractérisation des matériaux et physique des semi-conducteurs.
• Avoir un intérêt pour les propriétés des matériaux, la conception de matériaux exotiques et la chimie des surfaces.
• Excellentes capacités d'adaptation, d'autonomie, de travail d'équipe et de résolution de problèmes.
• Atouts : expérience en salle blanche, conception et fabrication de capteur des fumées.