Offres de thèses, stages et postdocs
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[Thèse]
Etude des mécanismes physiques de fiabilité sur transistorsTrigate/Nanowire
Offre N° : 20159
Date de début : 1 Oct 2013
La fiabilité du CMOS devient un enjeu majeur des technologies récentes. L'amélioration continue de la performance des circuits diminue les marges de fiabilité et exige une constante amélioration des modèles de vieillissement du transistor visant à quantifier et prédire le comportement du CMOS dans le temps. Dans ce contexte, les transistors trigate sont une rupture technologique et ouvrent de nouvelles interrogations.
La fiabilité du CMOS devient un enjeu majeur des technologies récentes. L'amélioration continue de la performance des circuits diminue les marges de fiabilité et exige une constante amélioration des modèles de vieillissement du transistor visant à quantifier et prédire le comportement du CMOS dans le temps. Dans ce contexte, les transistors trigate sont une rupture technologique et ouvrent de nouvelles interrogations. Les transistors de structure trigate présentent de nombreuses spécificités. On peut citer notamment les différents plans cristallins (110) et (100) impliqués dans la conduction, la possible variation de qualité ou structure des oxydes autour de la structure 3D, des effets d'angles plus ou moins marqués, des procédés technologiques spécifiques aux Sources/Drains, des effets de confinement particulier.
L'objectif de la thèse est de revisiter les mécanismes de fiabilité principaux, BTI, claquage, porteurs chauds, sur ces dispositifs. Différentes structures Trigate SOI seront disponibles : la largeur des doigts de silicium (W) pourra atteindre des dimensions minimales de 10 nm et la hauteur du film de silicium (H) pourra varier de 7 nm à 25 nm. La thèse mêlera un travail de caractérisation et de modélisation électrique. Il consistera en le développement de techniques de caractérisation adaptées aux dispositifs 3D nanométriques. Ces méthodes permettront ensuite de faire une analyse comparative des mécanismes de dégradations planaire vs trigate et d'identifier les principaux changements liés à l'architecture. L'étudiant pourra s'appuyer sur des outils de simulation TCAD pour comprendre les effets électrostatiques et de transport dans les structures trigate. Enfin un travail de modélisation électrique des mécanismes de fiabilité dans ces structures sera mené.
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[Thèse]
Etude théorique d'une boîte quantique en fil photonique : aspects fondamentaux et applications à l'information quantique
Offre N° : 20157
Date de début : 1 Oct 2013
Le sujet de thèse porte sur l'étude physique d'atomes artificiels couplés à un système photonique unidimensionnel, mieux connus sous le nom d' « atome uni-dimensionnel (atome 1D)». Expérimentalement, on peut par exemple réaliser un atome 1D en plaçant une boîte quantique semiconductrice dans un fil photonique.
Le sujet de thèse porte sur l'étude physique d'atomes artificiels couplés à un système photonique unidimensionnel, mieux connus sous le nom d' « atome uni-dimensionnel (atome 1D)». Expérimentalement, on peut par exemple réaliser un atome 1D en plaçant une boîte quantique semiconductrice dans un fil photonique. Les propriétés des atomes 1D sont sensibles à la présence de photons uniques, ce qui les rend prometteurs pour la réalisation de dispositifs quantiques tels que des portes logiques photoniques ou des transistors à photon unique. Récemment, nous avons montré théoriquement qu'un photon unique résonnant pouvait accélérer d'un facteur 2 la relaxation d'un atome 1D excité. Ce phénomène d'émission stimulée irréversible, typique de cette géométrie unidimensionnelle, ouvre la voie à l'amplification efficace d'états classiques ou quantiques de la lumière.
Le but de cette thèse est d'étendre l'étude théorique des atomes 1D, qui a été jusqu'ici restreinte au cas d'un atome idéalisé à deux niveaux. D'une part, il s'agira de raffiner le modèle pour tenir compte des spécificités d'un émetteur de type boîte quantique (états multi-excitoniques, couplage aux phonons de l'environnement). En particulier, on envisagera le cas d'une boîte quantique dopée, et les applications potentielles qui y sont associées, telles que la réalisation d'une interface spin-photon, la détection de photon unique ou encore le clonage de la polarisation d'un photon. Une seconde extension consiste à étudier comment évolue le phénomène d'émission stimulée dans le cas de plusieurs photons incidents (généralisation à N excitations). L'étudiant devra s'approprier les résultats déjà acquis dans le groupe pour la réponse de l'atome 1D à une excitation par une impulsion à un photon, et les étendre au cas multiphotonique, en étudiant tout particulièrement le rôle des corrélations temporelles du champ sur la réponse de l'atome.
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[Thèse]
Etude de l'impact des étapes critiques de la technologie sur la fiabilité et les performances de mémoires non volatiles embarquées.
Offre N° : 20161
Date de début : 1 Oct 2013
La thèse adressera la caractérisation électrique et la fiabilité de mémoires Flash embarquées avancées. La caractérisation électrique sera effectuée sur un large panel de dispositifs comme des capacités sur oxyde tunnel, des transistors, des cellules mémoires, des plans mémoire complexes. Un premier objectif sera d'analyser l'impact des principales étapes technologiques sur la fiabilité des plans mémoire et de discuter le compromis performance/fiabilité.
La thèse adressera la caractérisation électrique et la fiabilité de mémoires Flash embarquées avancées. La caractérisation électrique sera effectuée sur un large panel de dispositifs comme des capacités sur oxyde tunnel, des transistors, des cellules mémoires, des plans mémoire complexes. Un premier objectif sera d'analyser l'impact des principales étapes technologiques sur la fiabilité des plans mémoire et de discuter le compromis performance/fiabilité. Un second objectif sera d'essayer de définir des méthodes de test de fiabilité sur les structures simplifiées et de discuter l'applicabilité des résultats au niveau des plans mémoire. Toutes les données obtenues à partir de ces différentes structures seront interprétées à travers une modélisation physique appropriée et des simulations numériques de façon à extraire les principaux paramètres gouvernant le comportement des mémoires.
Ce travail sera mené dans le cadre d'un partenariat de R&D LETI-Industrie. Le doctorant sera fortement intégré à une équipe et un projet et bénéficiera d'un environnement avec une grande expérience dans tous les domaines depuis les procédés technologiques jusqu'à la caractérisation et la modélisation. A travers cette compréhension, le doctorant fournira des recommandations pour améliorer les performances et la fiabilité des mémoires Flash qui seront mises en production à l'horizon de 2-3 ans.
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[Thèse]
Nouvelles briques moléculaires pour auto-assemblage dirigé sur or pour la nanophotonique
Offre N° : 20153
Date de début : 1 Nov 2013
Le projet multidisciplinaire (synthèse organique, auto-assemblages supramoléculaires confinés sur surface) se situe dans le domaine des nanomatériaux et vise à synthétiser des briques moléculaires organiques (tectons) aptes à former des monocouches supramoléculaires bidimensionnelles auto-assemblées sur surface d'or en vue d'applications en nanophotonique.
Le projet multidisciplinaire (synthèse organique, auto-assemblages supramoléculaires confinés sur surface) se situe dans le domaine des nanomatériaux et vise à synthétiser des briques moléculaires organiques (tectons) aptes à former des monocouches supramoléculaires bidimensionnelles auto-assemblées sur surface d'or en vue d'applications en nanophotonique. Ces tectons originaux sont dits Janus car ils possèdent une face qui contrôle l'auto-assemblage et une face qui est une molécule à propriétés optiques (chromophore). Les deux faces sont reliées par un pilier de façon à ce que le chromophore soit au-dessus de la surface d'or. Si le chromophore émet de la lumière (fluorophore), cette approche permet de générer des réseaux organisés de fluorophores au-dessus du substrat avec des paramètres géométriques ajustables. Des propriétés optiques particulières sont attendues de telles organisations supramoléculaires du fait, par exemple, du couplage des chromophores avec les plasmons de surface d'un substrat d'or. Pour chaque tecton, la structure de l'auto-assemblage sera déterminée par STM à l'interface liquide/solide, ainsi que l'ensemble des conditions d'obtention d'une monocouche optimale. Les processus photoniques ayant lieu dans la couche adsorbée sur une surface d'or seront également caractérisés par l'équipe partenaire (CEA, Saclay).
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