Offres de thèses, stages et postdocs
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[Thèse]
Etude du dopage extrinsèque dans HgCdTe pour la réalisation des photodiodes infrarouges
Offre N° : 13560
Date de début : 1 Sep 2013
Le CEA/Leti est, en collaboration avec l'industriel Sofradir, un des leaders mondiaux dans la recherche et développement de photo-détecteurs Infrarouge à base du semi-conducteur II-VI CdHgTe. Un des enjeux principaux pour la prochaine génération de détecteur dans ce domaine est l'augmentation de la température de fonctionnement pour des applications de haut impact sociétal tel que la sécurité, la surveillance environnemental et la télécommunication.
Le CEA/Leti est, en collaboration avec l'industriel Sofradir, un des leaders mondiaux dans la recherche et développement de photo-détecteurs Infrarouge à base du semi-conducteur II-VI CdHgTe. Un des enjeux principaux pour la prochaine génération de détecteur dans ce domaine est l'augmentation de la température de fonctionnement pour des applications de haut impact sociétal tel que la sécurité, la surveillance environnemental et la télécommunication. Le dopage extrinsèque est, sur le plan théorique, la voie la plus prometteuse pour réaliser des photodiodes fonctionnant à haute température et réalisées sur le semi-conducteur CdHgTe. Les performances de tels dispositifs sont, jusqu'à présent, en deçà des attentes, probablement due à une génération de défauts associée à l'introduction des dopants.
Dans ce contexte, nous proposons une étude des nouveaux moyens d'incorporation et d'activation de dopants dans le semi-conducteur CdHgTe. Le travail demandé est, dans un premier temps, concentré sur la caractérisation structurelle et physique des échantillons réalisés d'après des plans d'expérience élaborés avec les différentes équipes au laboratoire. Dans un deuxième temps, l'étude portera sur la réalisation et la caractérisation de photodiodes dans les matériaux dopés ainsi développées. Les mesures vont être réalisées directement sur des photodiodes et, pour les meilleures variantes, sur des imageurs prototype à haute température de fonctionnement.
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[Thèse]
Développement d'interconnexions avancées pour les applications de Puissance et étude de leur fiabilité
Offre N° : 13558
Date de début : 1 Sep 2013
En réponse aux besoins sociétaux sur la préservation de l'environnement et sur les énergies alternatives (photovoltaïque, éolien, véhicule électrique), le CEA-LETI développe, depuis 2011, une activité sur les composants de puissance basés sur la technologie HEMT GaN (High Electron Mobility Transistor on Gallium Nitride semiconductor).
En réponse aux besoins sociétaux sur la préservation de l'environnement et sur les énergies alternatives (photovoltaïque, éolien, véhicule électrique), le CEA-LETI développe, depuis 2011, une activité sur les composants de puissance basés sur la technologie HEMT GaN (High Electron Mobility Transistor on Gallium Nitride semiconductor). Au dessus des transistors GaN, un réseau de lignes métalliques (aussi appelé interconnexions) amène courant et tension aux électrodes (source et drain) des composants. Ces interconnexions doivent supporter de forts courants (100A), de fortes tensions (600V), et des températures de fonctionnement élevée (>250°C). De telles conditions de fonctionnement risquent d'induire des problèmes de fiabilité des métallisations (diffusion, électro-migration…). Cette thèse se focalise sur le développement de d'interconnexions avancées pour les transistors de puissance GaN et sur l'étude de leur fiabilité. Après une analyse des spécifications de ces interconnexions (densité de courant, champ électrique, température, géométrie), le travail consistera à identifier les matériaux (ex : Aluminium, Cuivre) et les technologies adaptés pour les réaliser. Les structures fabriquées seront ensuite caractérisées par diverses méthodes physico-chimiques et électriques. Des tests de vieillissement accélérés permettront d'étudier les mécanismes de défaillance et d'optimiser la fiabilité de ces interconnexions.
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[Thèse]
Développement de techniques de patterning avancées pour les filières CMOS sub 14nm
Offre N° : 13556
Date de début : 1 Oct 2013
Pour les nœuds sub 14nm, les techniques de « patterning » actuelles basées sur la lithographie optique sont limitées en termes de dimension minimum atteignable (~20nm), de densité (pas de 64nm) et de complexité de l'intégration (alternance d'étapes de lithographies et/ou de gravure).
Pour les nœuds sub 14nm, les techniques de « patterning » actuelles basées sur la lithographie optique sont limitées en termes de dimension minimum atteignable (~20nm), de densité (pas de 64nm) et de complexité de l'intégration (alternance d'étapes de lithographies et/ou de gravure). D'autres techniques alternatives disponibles au CEA-LETI telles la lithographie ebeam, le « spacer patterning » et les matériaux copolymères peuvent permettre d'atteindre des dimensions sub 14nm plus facilement.Un des challenges est de trouver des procédés innovants qui vont permettre d'intégrer ces nouvelles techniques de « patterning » en atteignant les objectifs fixés sur les paramètres critiques. Les procédés de gravure plasma (combinés ou non à d'autres techniques) sont clefs pour ces nouvelles stratégies : ils permettent de transférer les dimensions nanométriques d'une couche à l'autre de façon anisotrope tout en respectant les matériaux servant de masque et de couche d'arrêt.
L'objectif de la thèse est d'étudier et de développer des procédés plasma pour intégrer ces nouvelles solutions de « patterning » afin atteindre des dimensions sub 14nm sur des motifs type ligne/espace.
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[Thèse]
Effet Hall de spin et absorption de purs courants de spin
Offre N° : 13554
Date de début : 1 Oct 2013
Le développement de l'électronique de spin, ou spintronique, permet d'imaginer de nombreux dispositifs tirant parti d'une électronique non plus basée sur la seule charge des porteurs mais également sur leur spin. Très récemment, un nouvel effet Hall appelé effet Hall de spin a été observé expérimentalement. Il apparaît dans l'ensemble des semiconducteurs et des métaux non magnétiques, et trie les porteurs suivant leur état de spin.
Le développement de l'électronique de spin, ou spintronique, permet d'imaginer de nombreux dispositifs tirant parti d'une électronique non plus basée sur la seule charge des porteurs mais également sur leur spin. Très récemment, un nouvel effet Hall appelé effet Hall de spin a été observé expérimentalement. Il apparaît dans l'ensemble des semiconducteurs et des métaux non magnétiques, et trie les porteurs suivant leur état de spin. Il rend imaginable la possibilité d'injecter et de détecter des spins sans avoir nécessairement recours aux matériaux magnétiques ou à un champ, ce qui est à la fois conceptuellement et technologiquement très intéressant. Nous souhaitons dans ce cadre créer un pur courant de spin dans une nanostructure par effet Hall de spin, et démontrer expérimentalement la possibilité de renverser un nano-objet ferromagnétique (plot ou paroi magnétique) par simple absorption de courant.
La thématique proposée se situe en recherche fondamentale avec une ouverture vers la recherche appliquée. Le doctorant bénéficiera de l'environnement technique et scientifique du laboratoire, et des collaborations mises en place avec les acteurs majeurs du domaine au niveau international. Ce projet est soutenu par un financement de l'ANR.
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