Doctoral position in experimental characterization of semiconductor nanocrystals — ETH Zürich

Descrizione completa

Posizione dottorale nella caratterizzazione sperimentale dei nanocristalli semiconduttori

100%, Zurigo, a tempo determinato

Il Laboratorio di Ingegneria dei Materiali Opticali (Prof. David J. Norris) nel Dipartimento di Ingegneria Meccanica e dei Processi (D-MAVT) presso ETH Zurich indaga la sintesi, la crescita, la struttura e le proprietà ottiche dei nanomateriali. Il nostro team interdisciplinare e internazionale combina chimica dei materiali, spettroscopia ottica, microscopia elettronica, modellazione teorica e simulazione numerica per comprendere e controllare i materiali alla nanoscala.

Sfondo del progetto

I cristalli semiconduttori su scala nanometrica presentano proprietà ottiche (ad esempio, spettro di assorbimento e di emissione) fortemente dipendenti dalle loro dimensioni. Poiché questa proprietà è utile per la creazione di materiali ottici sintonizzabili per applicazioni optoelettroniche che vanno da display e telecamere a infrarossi a nanofotonici e tecnologie quantiche, sintesi chimiche sono state sviluppate che producono nanocristalli da vari semiconduttori. I protocolli più avanzati sono quelli che portano a particelle quasi-sferiche (conosciute come punti quantici colloidali). Tuttavia, anche campioni nanocristalli all'avanguardia contengono distribuzioni in dimensioni di particelle e morfologia che limitano le loro prestazioni ottiche.

Due classi di nanocristalli semiconduttori sono state scoperte come eccezioni a questa regola. Essi mostrano una forma insolita di crescita "discreta", saltando tra una serie di dimensioni specifiche. In particolare, i nanocristalli "magici" crescono attraverso una sequenza di dimensioni ben definite. Questa osservazione suggerisce che possono essere possibili nanocristalli con dimensioni eccezionalmente precise.

Lo scopo centrale di questo progetto è quello di determinare come i nanocristalli di dimensioni magiche individuali si avvicinano alla perfezione su scala atomica e come la loro dimensione, forma, composizione, chimica superficiale e struttura influenzano le loro proprietà ottiche. La microscopia e la spettroscopia monoparticella avanzata saranno utilizzate per scoprire le variazioni nascoste nelle misurazioni convenzionali. La comprensione risultante guiderà la sintesi e l'ottimizzazione dei nanocristalli semiconduttori per applicazioni che richiedono proprietà ottiche altamente uniformi.

Descrizione del lavoro

Lo studente di dottorato caratterizzerà nanocristalli a semiconduttore utilizzando tecniche sperimentali complementari ottiche e strutturali. La messa a fuoco iniziale sarà su nanocristalli di dimensioni magiche CdSe, con il lavoro successivamente espandendosi a nanocristalli di diverse dimensioni, composizioni, trattamenti superficiali e eterostrutture, tra cui nucleo / guscio e nanocristalli InP.

Il progetto studierà come le variazioni di dimensione, forma, composizione, chimica superficiale e struttura influenzano le proprietà ottiche. Ensemble e spettroscopia monoparticella saranno utilizzati per quantificare l'eterogeneità ottica e determinare come i nanocristalli di dimensioni magiche si avvicinano alla perfezione su scala atomica. Le misure esamineranno le proprietà come le reti di emissione, le dinamiche di stato eccitato, le fluttuazioni spettrali e l'idoneità dei nanocristalli selezionati come emettitori monofotonici.

Questi studi ottici saranno completati da una caratterizzazione strutturale avanzata. In particolare, lo studente utilizzerà la microscopia criogenica dell'elettrone e l'analisi monoparticola per determinare le strutture tridimensionali dei nanocristalli semiconduttori con risoluzione quasi atomica o atomica. Gli esperimenti esamineranno la forma nanocristale, compresa la possibile troncazione di nanocristalli di dimensioni magiche tetraedrali, e come varia con dimensioni delle particelle, composizione materiale, trattamento superficiale e procedura di isolamento.

Lo studente di dottorato lavorerà a stretto contatto con i ricercatori responsabili della sintesi nanocristale e della modellazione teorica. Questa interazione è centrale per il progetto: verranno forniti campioni avanzati per misurazioni ottiche e strutturali, mentre i risultati della caratterizzazione guideranno i miglioramenti nella sintesi nanocristale, nel trattamento superficiale e nel controllo strutturale. Gli esperimenti utilizzeranno l'infrastruttura ottica di microscopia e spettroscopia del laboratorio, nonché gli impianti di microscopia elettroni all'avanguardia disponibili presso l'ETH di Zurigo. Oltre alla ricerca, il candidato di dottorato contribuirà alle attività di laboratorio generali e avrà opportunità di partecipare all'insegnamento e alla supervisione degli studenti di laurea e master.

Profilo

Stiamo cercando un candidato curioso, motivato e auto-driven con un forte interesse per la caratterizzazione sperimentale dei materiali nanoscala. I candidati devono tenere, o essere vicino al completamento, un grado MSc in chimica, ingegneria chimica, scienza dei materiali, ingegneria meccanica, nanoscienza, fisica, o una disciplina strettamente correlata. L'esperienza in una o più delle seguenti aree sarebbe vantaggiosa:

• spettroscopia ottica o microscopia
• Misurazioni a tempo determinato o a singola particella
• Microscopia elettronica
• elaborazione delle immagini, ricostruzione tridimensionale, o analisi monoparticella
• nanocristalli semiconduttori, punti quantici o altri materiali nanoscala
• Apprendimento della macchina
• Programmazione scientifica e analisi dei dati quantitativi

Non è richiesta una prima esperienza con ogni tecnica utilizzata nel progetto. Il candidato di successo dovrebbe, tuttavia, avere una forte base sperimentale e quantitativa e un entusiasmo per imparare nuovi metodi di caratterizzazione ottica e strutturale. Eccellenza accademica, un approccio professionale alla ricerca, un'attenta pratica di laboratorio e la capacità di lavorare indipendentemente sono attesi. Il candidato deve essere in grado di comunicare fluentemente in inglese, sia per via orale che per iscritto, e dovrebbe godere di lavorare in un ambiente di ricerca collaborativo e internazionale.

Offriamo

Offriamo un progetto di dottorato stimolante sui nanomateriali utilizzando tecniche sperimentali all'avanguardia. Il candidato di successo si unirà a un gruppo di ricerca collaborativo e internazionale e riceverà una formazione in metodi complementari di caratterizzazione ottica e strutturale. Il progetto offre opportunità di collaborazione con specialisti in sintesi nanocristale, modellazione teorica e microscopia avanzata, nonché la partecipazione a conferenze internazionali e la supervisione di progetti di ricerca degli studenti.

La posizione si trova nel Dipartimento di Ingegneria Meccanica e dei Processi (D-MAVT) presso il campus centrale dell'ETH di Zurigo, in Svizzera. Lo studente avrà accesso alla microscopia ottica del laboratorio e alle infrastrutture di spettroscopia, comprese le fonti laser avanzate, spettrometri, rivelatori e apparecchiature criogeniche. Il progetto beneficerà anche delle strutture e delle competenze della ETH Zurich di livello mondiale di elettroni-microscopia. D-MAVT è un reparto interdisciplinare che comprende ingegneria meccanica, processo, chimica e biomedica, nonché robotica e controllo. ETH Zurich offre un ambiente scientifico eccezionale con ampie opportunità di collaborazione tra scienza dei materiali, chimica, fisica e ingegneria.

Apprezziamo la diversità e la sostenibilità

In linea con i nostri valori, ETH Zurich incoraggia una cultura inclusiva. Promuoviamo l'uguaglianza di opportunità, la diversità di valore e nutrire un ambiente di lavoro e di apprendimento in cui i diritti e la dignità di tutto il nostro staff e gli studenti sono rispettati. Visita il nostro sito web Equal Opportunities and Diversity per scoprire come garantiamo un ambiente equo e aperto che permetta a tutti di crescere e fiorire. La sostenibilità è un valore fondamentale per noi – stiamo costantemente lavorando verso un futuro neutro dal clima.

Curioso? Anche noi.

Non vediamo l'ora di ricevere la tua domanda online con i seguenti documenti:

• Una lettera di copertura che descrive la vostra motivazione per la posizione, la vostra esperienza di ricerca rilevante, e i vostri principali risultati scientifici fino ad oggi (max. due pagine)
• Un CV
• Diploma e corsi trascritti
• Dettagli di contatto per almeno tre riferimenti accademici o professionali

Ulteriori informazioni sul nostro laboratorio sono disponibili sul nostro sito web . Le domande relative alla posizione devono essere indirizzate al Prof. David J. Norris, [email protected] (nessuna domanda).

Si prega di notare che accettiamo esclusivamente le applicazioni inviate tramite il nostro portale di applicazioni online. Le applicazioni via e-mail o servizi postali non saranno considerate.

Stiamo reclutando un candidato di dottorato a tempo pieno con una data di inizio prevista il 1 ottobre 2026.

La posizione di dottorato è intesa per quattro anni al 100% dell'occupazione e sarà supervisionata dal Prof. Dottor David J. Norris. La posizione è condizionata all'ammissione al programma di dottorato presso l'ETH di Zurigo.

Vorremmo sottolineare che la pre-selezione è effettuata dai reclutatori responsabili e non dall'intelligenza artificiale.

Informazioni su ETH Zürich

ETH Zurich è una delle università più importanti del mondo specializzata in scienza e tecnologia. Siamo rinomati per la nostra eccellente educazione, ricerca fondamentale all'avanguardia e trasferimento diretto di nuove conoscenze nella società. Oltre 30.000 persone provenienti da più di 120 paesi università per essere un luogo che promuove il pensiero indipendente e un ambiente che ispira eccellenza. Situato nel cuore dell'Europa, ancora forgiando connessioni in tutto il mondo, lavoriamo insieme a sviluppare soluzioni per le sfide globali di oggi e domani.

Domande frequenti su questo annuncio