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nombre d'offres : 76

(pourvue) Low temperature semiconductor layer transfer for 3D sequential integration: materials physics and electrical performances

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Date de début : 01/09/2021

Offre n° IMEPLAHC-CMNE-16-06-2021

      

Low temperature semiconductor layer transfer for 3D sequential integration:
materials physics and electrical performances

The fabrication of integrated circuits with multiple stacked transistor layers, or sequential 3D integration, allows for ultra-dense vertical connectivity, tackling wire delay problems and increase the number of transistors per unit area without requiring costly feature size reduction. A major challenge for 3D sequential integration is that it requires limiting the thermal budget of top layer devices processing to ensure the stability of the bottom layer devices. At LETI, we are developing different alternatives to obtain the top Si layer “substrate” at low temperature (LT). To understand the physics and qualify the performances of LT substrates, a pertinent electrical characterization method is needed. With this in mind, we have recently developed a new test vehicle configured as a double-gate pseudo-MOSFET structure (DG-ΨMOSFET [SSE 2021 and INFOS 2021]), and demonstrate the pertinence of this device for parameter extraction of SOI. In another recently accepted communication [VLSI 2021] we report excellent electrical results with advanced devices integrated on a first generation of LTSOI. These preliminary studies set the basis for the thesis. The work will rely on two major aspects: (i) deliver a complete understanding of the new DG-ΨMOSFET device behavior and adapted electrical parameters extraction, and; (ii) use the electrical vehicle, and complementary physical characterization methods, to understand the materials physics for 3D substrate level integration and its compatibility with devices integration.

The work is organized such as the fabrication and physical characterization of the substrates and devices will be done in CEA-LETI. The electrical characterization of the devices will be done in IMEP-LaHC.

CEA-LETI, in Grenoble, capital of the french alps, is an institute dedicated to applied research in micro- and nano-technologies, information technologies and technologies for healthcare. LETI is the privileged interface between industry and academia. Through research programs using worl-leading technology patforms, it ensures the development and industrial transfer of innovative technologies in a wide range of sectors.

IMEP-LaHC, is a « unité mixte de recherche » (CNRS / Grenoble INP / UGA / Université Savoie Mont Blanc) of 110 people strongly committed in research activities related to micro- and nano-electronics, microphotonics, micro- and nano-systems, microwaves and microwave-photonics.

Requested skills: the candidate must have good knowledge on semiconductor materials and device physics, an experience on technological process, on electrical parameter extraction is a plus. She/he must be curious, self-motivated and autonomous, in order to fully benefit from this collaborative thesis in a highly technological environment.

Contacts:
Shay Reboh (Shay.REBOH@cea.fr)
Irina Ionica (Irina.Ionica@grenoble-inp.fr

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, FMNT, IMEP-LaHc
  • Laboratoire : FMNT / IMEP-LaHc
  • Code CEA : IMEPLAHC-CMNE-16-06-2021
  • Contact : Irina.Ionica@grenoble-inp.fr
  • Merci de votre intérêt, mais cette offre de Thèses est déjà pourvue.

Capteur RFID intégrable dans dispositifs IOT

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Date de début : 01/09/2021

Offre n° IMEPLAHC-RFM-01-09-2021

PROPOSITION DE SUJET DE THESE EEATS : Laboratoire IMEP-LAHC

Capteur RFID intégrable dans dispositifs IOT

 

 

Contexte :
La demande en dispositifs de détection rapide est en très forte progression, notamment au vu de la crise sanitaire actuelle et de l’altération de plus en plus présente de la qualité de l’air en ville et en intérieur. Ces capteurs permettent de rassurer la population, de prendre des décisions et d’engager des actions correctives. Les cibles peuvent être biologiques (virus), chimiques (polluants de l’air), physiologiques (diabète). Pour un large déploiement, ces capteurs sont de plus en plus intégrés dans le domaine de l’IOT.

Constat :
100% des capteurs pour l’IOT sont basés sur de l’électronique classique. Par exemple, un capteur est constitué d’une surface sensible à l’entité à détecter, d’une partie électronique dédiée (analogique, numérique), d’une transmission sans fil et d’un lecteur dédié associé à un programme informatique de restitution des résultats. Ceci représente des couts de production importants, un protocole de recyclage des composants complexe et surtout autant de type de capteurs que de cibles. Une approche simplifiée permettrait une plus large utilisation de capteurs et des bénéfices associés.

Approche innovante :
Nous proposons de remplacer toute la chaine décrite ci-dessus par une antenne RFID Capteur et un simple smartphone équipé d’un dongle RFID.

Une antenne RFID est basée sur un matériau ayant une constante diélectrique définie et d’une piste conductrice de forme variée. Le signal émis (intensité et fréquence) dépend directement de ces deux caractéristiques. Une antenne capteur est une antenne dont le signal va varier aussi bien en termes de décalage en fréquence que de modification d’intensité du signal en fonction d’un stimuli physicochimique externe, cad le polluant recherché.

Stratégie :
Deux axes seront étudiés en parallèle .

  • a) Modification de la partie diélectrique : Nous chercherons à préparer ou modifier des matériaux polymères (ou du papier) pour que leur constante diélectrique puisse varier en fonction de stimuli physicochimique (molécules dans l’air par exemple). Les aspects de sélectivité et de quantification du signal RSSI de l’antenne seront étudiés en fonction de la concentration du polluant étudié.
  • b) Modification de la partie conductrice : Nous chercherons à développer des encres conductrices, transparentes, souples et sensibles à un polluant défini.
  • c) Pour ces deux approches, nous vérifierons le décalage en fréquence de l’antenne RFID capteur ainsi que la sélectivité et la sensibilité par rapport au polluant. Une attention particulière sera portée sur une possible industrialisation sous forme de rouleaux d’antennes RFID capteurs (production à large échelle) et de leur circuit de recyclage (développement durable)

Des résultats préliminaires très encourageants sur la partie diélectrique ont déjà été obtenus à Rennes (Olivier Lavastre).

Aspects pluridisciplinaire de la thèse :
Le sujet implique aussi bien des matériaux fonctionnels, que le domaine des antennes et des radio-fréquences. Le candidat sera accompagné par Olivier Lavastre (Directeur de recherche CNRS) spécialisé en préparation modification et caractérisation de matériaux et de capteurs de pollution de l’air. Le candidat sera aussi co-dirigé par Gregory Houzet (Maître de conférences) spécialisé dans les dispositifs radio fréquence. Le candidat bénéficiera de tous les équipements présents au sein de l’IMEP-LAHC. Des cibles biologiques (virus) pourront aussi être envisagées dans le cadre de partenariats avec des équipes de recherche spécialisées en France et à Taiwan. La thèse sera en co-encadré également par Aurore Denneulin (Maître de conférences) de LG2P spécialisé dans l’électronique imprimée.

Références :
– Boris Colin, Olivier Lavastre, Stéphane Fouquay, Guillaume Michaud, Frédéric Simon, Olivier Laferte and Jean-Michel Brusson, Development of new High-throughput screening method to compare and to detect efficient catalysts for adhesive materials. Int. J. Adhesion and Adhesive., 2016, 68, pp.47-53.
– Boris Colin, Olivier Lavastre, Stéphane Fouquay, Guillaume Michaud, Frédéric Simon, Olivier Laferte and Jean-Michel Brusson, Contactless Raman Spectroscopy-based Monitoring of Physical States of silyl-modifierd Polymers during Cross_Linking. Green and Sustainable Chemistry, 2016, 6, pp.151-156
– A.S.Sokpor, C. Da Costa, E. Baptista, O. Lavastre, A.C. Tarot, Classification de matériaux diélectriques par leur réponse antennaire, 14eme Journées Caractérisation Microondes et Matériaux. Calais 23-25 Mars Proceeding 2017.
– B. Colin, O. Lavastre, S. Fouquay, G. Michaud, F. Simon, J.-M. Brusson, High-Throughput Screening of the Alkoxide/Oxime-Based Library An Alternative to Organotin Compounds for the Alkoxysilane Condensation in Adhesives and Sealants, ACS Combinatorial Science, 2019, ACS, 21 (4), pp 300-309

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, FMNT, IMEP-LaHc
  • Laboratoire : FMNT / IMEP-LaHc
  • Code CEA : IMEPLAHC-RFM-01-09-2021
  • Contact : tan-phu.vuong@grenoble-inp.fr

Nanostructuration à très forte résolution pour la fabrication de metasurfaces optiques – application à l’imagerie sans lentille

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Date de début : 01/10/2021

Offre n° 20210601_ltm

Description du sujet :

Les métamatériaux optiques sont des matériaux structurés artificiels, dans lesquels les résonances électroniques façonnent le flux de lumière. Malgré des recherches intensives ces 20 dernières années, des matériaux avec les propriétés optiques souhaitées restent inaccessible pour l’instant en raison des difficultés à fabriquer des structures tridimensionnelles à des échelles très inférieures à la longueur d’onde et en raison des pertes de propagation importantes due à l’utilisation de métaux avec des résonances plasmoniques. Les métasurfaces (2D) sont apparues au cours des 5 dernières années comme un moyen de surpasser ces pertes de propagation qui limitent les applications. Par ailleurs, ces surfaces peuvent éventuellement être réalisées avec des matériaux diélectriques, diminuant encore les pertes optiques résultant de l’utilisation de métaux plasmoniques. Des démonstrations remarquables (mais sur petites surfaces) ont montré la mise en forme d’un front d’onde, l’holographie et la focalisation de la lumière.  C’est cette dernière application qui nous intéresse. Dans ce cas, la focalisation est obtenue en faisant varier spatialement la densité des nanorésonateurs optiques.

Cependant, la fabrication de métasurfaces à grande échelle est aujourd’hui lente et couteuse car essentiellement basée sur la lithographie par faisceau d’électrons. L’auto-organisation de films minces de copolymères à blocs (BCP), combinée à la photolithographie pour le guidage, à de nouvelles technologies de gravure plasma plus sélectives et au dépôt de matériaux métalliques et/ou diélectriques constitue une alternative particulièrement attractive pour la fabrication de ce type de structures sur grandes surfaces. L’objectif de cette thèse est de démontrer la fabrication de métasurfaces optiques permettant la focalisation de la lumière en utilisant/développant ces technologies d’ores et déjà en grande partie maitrisées au LTM. En particulier, les différents points abordés seront :

  • L’auto-organisation de polymères di-blocs lamellaires dans des tranchées et perpendiculairement au substrat. De tels polymères sont disponibles dans le commerce ou auprès de collaborateurs actuels du LTM (Arkema, LCPO). Par ailleurs, le LTM a déjà démontré à plusieurs reprises sa maitrise de l’organisation de polymères à blocs en couche minces dans plusieurs procédés d’intégration liés à la microélectronique, ce qui sera un atout indéniable ici.
  • Ces réseaux de lignes seront utilisés dans des procédés de gravure et dépôt/remplissage sélectif (facilité par la dissemblance chimique des blocs du BCP utilisé) afin de produire des réseaux réguliers de nanorésonnateurs placés dans des tranchées. Une modulation de la densité de telles tranchées contenant les résonnateurs fabriquées selon une symétrie circulaire devrai nous permettre de produire des dispositifs optiques de focalisation de la lumière (illustrations à droite). Les motifs obtenus présentant de forts facteurs d’aspect (à cause de la résolution de l’ordre de 20 nm), de nouveaux procédés de gravure plasma doivent être mis en œuvre comme les plasmas pulsés de type « embedded » qui commencent à être utilisés dans l’industrie de la microélectronique pour graver des motifs ayant un fort facteur d’aspect (FinFet < 10 nm). Un travail fondamental de compréhension des interactions plasma/surface sera nécessaire ici pour lever les limitations actuelles de nano-structuration utilisant les BCPs.
  • Ces surfaces optiquement actives seront caractérisées optiquement pour évaluer/optimiser leurs propriétés de focalisation de la lumière (effet « lentille plate »).
  • Finalement, ces lentilles seront implémentées sur chacun des pixels d’un capteur d’imagerie (plus. dizaines de MPix, surface 24*36 mm2) utilisé en microscopie holographique (technique aussi appelée imagerie « lensless »). Cette technique est actuellement développée au LTM dans l’équipe micro- et nanotechnologies pour la santé. Ceci permettra soit d’en améliorer directement la résolution (acquisition d’hologrammes plus résolus) soit d’en simplifier la mise en œuvre (pas besoin du calcul optique fastidieux de reconstruction de la phase de l’objet puisque l’image de l’objet pourrait être refocalisée directement).

 

Contexte dans le laboratoire :

Le sujet proposé est ambitieux, interdisciplinaire et fédérateur au niveau du laboratoire LTM car il implique plusieurs équipes (lithographie, gravure et santé). Il permettrait de valoriser de manière concrète les développements récents réalisés à la fois sur la lithographie par copolymères à blocs et en gravure plasma pour lever des verrous de fabrication sur ce type d’objets optiques diffractifs.

L’enjeu sociétal du développement d’une imagerie bas-coût/haute résolution/grand champ d’observation/transportable est très fort car cette méthode permettrait de faciliter la médecine délocalisée comme par exemple pour la caractérisation de micro-organismes et bactéries sur le terrain et/ou son intégration dans de nouveaux équipements de diagnostic médical.

 

SUJET DE THESE POUR CONTRAT DOCTORAL EEATS
Laboratoire : Laboratoire des Technologies de la Microélectronique
Directeur de thèse : Martin Kogelschatz
Email : martin.kogelschatz@univ-grenoble-alpes.fr
Tél : 04 38 78 56 59
Co-encadrants : Marc Zelsmann, Gilles Cunge

  • Mots clés : Composants et équipements électroniques, Optique et optronique, Opto-électronique, Technologies micro et nano, Composants et équipements électroniques, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, Optique et optronique, Technologies micro et nano, FMNT, LTM
  • Laboratoire : FMNT / LTM
  • Code CEA : 20210601_ltm
  • Contact : martin.kogelschatz@univ-grenoble-alpes.fr

(pourvue) Capteur photonique intégré sur verre pour la détection de viabilité bactérienne en milieu aqueux pollué

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Date de début : 01/09/2021

Offre n° IMEPLAHC-PHOTO-07-04-2021

Sujet de thèse pour contrat doctoral fléché EEATS

Capteur photonique intégré sur verre pour la détection de viabilité bactérienne en milieu aqueux pollué

 

Les effets néfastes des accidents technologiques et industriels sur la santé et l’environnement  amènent les pouvoirs publics et le secteur privé à fournir des moyens adaptés aux mesures de ces pollutions. L’incendie de l’usine Lubrizol à Rouen a par exemple a mis en évidence la lenteur des techniques actuelles puisqu’il a fallu plusieurs jours pour analyser les premiers échantillons des eaux et sols contaminés.
Le développement de capteurs portables et robustes donnant une image en temps réel de la toxicité de polluants en phase liquide est donc un enjeu majeur. Des solutions basées sur la fonctionnalisation de la zone de détection sont généralement proposée. Mais l’emploi de marquages chromogènes, coûteux et néfastes pour l’environnement¹. pénalisent grandement la durabilité et l’empreinte environnementale de ces capteurs. L’enjeu est donc ici de concevoir un capteur intégré, robuste, facilement nettoyable et ne recourant pas à une fonctionnalisation de la zone sensible.

Dans ce contexte, l’IMEP-LaHC, spécialiste des dispositifs photoniques intégrés²-³ et opto-fluidiques4, s’est associé à des laboratoires aux compétences complémentaires pour proposer une solution intégrée reposant sur une détection de viabilité bactérienne. Les modèles bactériens joueront le rôle de sentinelle de la pollution du milieu analysé. Le consortium est composé de spécialistes de microbiologie (laboratoires LMSM, IGE, COBRA) et de capteurs intégrés (IMEP-LaHC et G2Elab).
Il a pour ambition de concevoir une solution sur substrat de verre, matériau plébiscité par les biologistes afin d‘en exploiter les qualités de robustesse chimique et mécanique. Ce matériau bas coût est de plus bien connu des biologistes.

Le capteur envisagé co-intégrera deux fonctions, optique et électrique, qui évalueront indépendamment et de façon redondante la viabilité de solutions bactériennes contaminées par des polluants.

L’objectif de cette thèse est de travailler sur la conception et l’optimisation de la fonction de détection optique du capteur. Il s’agit d’utiliser une approche originale alliant les atouts de la photonique intégrée sur verre et de la diélectrophorèse (DEP). Un jeu d’électrodes intégrées sur le capteur  permettra d’appliquer une force de diélectrophorèse piégeant les bactéries à détecter sans recourir à une couche de fonctionnalisation additionnelle.

Pour répondre à ce défi, il sera nécessaire de traiter les questions scientifiques suivantes :

  • Dimensionner la fonction de piégeage par DEP des bactéries au voisinage du signal optique :
    il s’agira notamment concevoir des électrodes 2D voire 3D permettant de contrôler les gradients de champ électrique.
  • Trier des bactéries selon leur viabilité :
    l’intensité et la direction de la force de DEP dépendent de nombreux paramètres tels que la fréquence du signal électrique, lespermittivités du milieu et de la particule et la forme de cette dernière. Un modèle électromagnétique équivalent des bactéries devra être défini pour exploiter ces effets en vue d’une séparation spatiale des cellules viables et non viables. La validation
    expérimentale du modèle par des expériences sur des microbilles de latex piégées par
    DEP sera également traité.
  • Modéliser et optimiser l’interaction électromagnétique d’un signal optique guidé avec les bactéries piégées en surface du guide d’ondes :
    les paramètres influant sur le recouvrement entre le signal et le modèle cellulaire seront notamment identifiés.

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1 Barik, A., Otto, L. M., Yoo, D., Jose, J., Johnson, T. W., & Oh, S. H. (2014). Dielectrophoresisenhanced plasmonic sensing with gold nanohole arrays. Nano letters, 14(4), 2006-2012.
2 Broquin, J. E. (2007). Glass integrated optics: state of the art and position toward other technologies. In Integrated Optics: Devices, Materials, and Technologies XI (Vol. 6475, p. 647507). International Society for Optics and Photonics.
3 Jordan, E., Geoffray, F., Bouchard, A., Ghibaudo, E., & Broquin, J. E. (2015). Development of
Tl+/Na+ ion-exchanged single-mode waveguides on silicate glass for visible-blue wavelengths applications. Ceramics International, 41(6), 7996-8001.
4 Allenet, T., Geoffray, F., Bucci, D., Canto, F., Moisy, P., & Broquin, J. E. (2019). Microsensing of
plutonium with a glass optofluidic device. Optical Engineering, 58(6), 060502.
___________________________________________________________________

La limite de détection et la fiabilité du capteur optique sont d’autres points cruciaux à prendre en considération.Il s’agira notamment de :

  •  Dimensionner les surfaces d’interaction entre le signal guidé et les bactéries piégées et modéliser les variations d’indice de réfraction engendrées par une variation de la concentration bactérienne.
  •  Faire un choix de fonction interférométrique et de design permettant de prendre en compte les dérives du milieu nutritif des solutions bactériennes.
  • Fixer un cahier des charges pour le point de fonctionnement et la plage de linéarité du capteur.

Le sujet entend également relever un défi de microfabrication grâce à la co-intégration des fonctions optique, électrique et microfluidique sur un même substrat de verre. La thèse s’achèvera donc sur une tâche finale d’intégration et de caractérisation d’un dispositif complet grâce à des suspensions de billes modélisant le comportement diélectrique des bactéries. Une ambition forte est d’aboutir à un prototype autorisant les premiers tests sur des prélèvements environnementaux en collaborant avec les laboratoires du consortium.

Afin de mener à bien ce sujet, le(la) doctorant(e) s’intéressera au cours de la première année aux théories de la photonique intégrée et de la DEP. Une étude bibliographique fera notamment le point sur le développement des capteurs intégrés de détection bactérienne. Des formations aux outils de simulation et aux techniques de microfabrication en salle blanche seront également programmées pour accompagner les modélisations des interactions des forces de DEP et/ou du signal optique avec les modèles bactériens.
La deuxième année démarrera sur les premiers prototypages de fonctions optiques co-intégrant des électrodes de DEP qui nécessiteront de se former aux techniques de caractérisation photonique. Des premiers prototypes seront fournis aux laboratoires partenaires pour valider le principe de détection sur des échantillons biologiques. Ce retour d’expérience permettra d’optimiser le design de la fonction interférométrique
La co-intégration des trois fonctions optique, microfluidique et électrique ainsi que leurs caractérisations se tiendront à cheval sur les deuxième et troisième années. La troisième année de thèse verra la fabrication et la caractérisation d’un prototype final qui sera validé par nos collègues biochimistes. Elle s’achèvera sur la rédaction du manuscrit et les publications d’articles associés au travail.

Ce sujet de thèse a été considéré comme prioritaire par le conseil scientifique du laboratoire IMEPLaHC. Il a également obtenu le fléchage de l’école doctorale EEATS. Il est donc classé parmi les sujets prioritaires pour l’attribution d’une allocation doctorale de recherche.

Directrice de thèse (70%):  Elise GHIBAUDO elise.ghibaudo@grenoble-inp.fr – 04 56 52 95 31
Co-encadrant (30%): Davide BUCCI davide.bucci@phelma.grenoble-inp.fr 04 56 52 95 39

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, FMNT, IMEP-LaHc
  • Laboratoire : FMNT / IMEP-LaHc
  • Code CEA : IMEPLAHC-PHOTO-07-04-2021
  • Contact : elise.ghibaudo@grenoble-inp.fr
  • Merci de votre intérêt, mais cette offre de Thèses est déjà pourvue.

(pourvue) Méthodes dynamiques de détection basées sur des dispositifs à semiconducteurs : de la prévue de concept au développement d’un capteur dynamique

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Date de début : 01/10/2021

Offre n° IMEPLAHC-CMNE-29-03-2021

Méthodes dynamiques de détection basées sur des dispositifs à semiconducteurs : de la prévue de concept au développement d’un capteur dynamique

Date limite de candidature :  1er Juin 2021, date du début : 1er Octobre 2021

Laboratoire / groupe: IMEP-LAHC/CMNE
Contacts  : – Christoforos THEODOROU (christoforos.theodorou@grenoble-inp.fr)
– Irina IONICA (Irina.Ionica@grenoble-inp.fr)

In the wide family of the bio-chemical sensors, the ISFETs (Ion Sensing Field Effect Transistors) occupy a place of honor thanks to their multiple advantages, for example in terms of miniaturization, sensitivity, co-integration with reading circuitry etc [1]. The working principle of such a device is based on the shift of the threshold voltage of the transistor, due to the intentional addition of charges-to-be-detected in the proximity of its channel [1]. The resulting conductivity modulation is then measured in (quasi)-static conditions, in which externally applied bias are slow enough and the device is assumed at equilibrium at
every measurement point. This is the principle of the so-called ‘charge-based sensors’ (CBS).
Despite their certain advantages and simplicity of operation, the CBS’ sensitivity is by definition limited by the amount of charge of the deposited particles with regards to the minimum detectable charge, which is in turn limited by the electrical parameters of the device and by biasing. Furthermore, the selectivity of CBS, i.e. the capacity of distinguishing between different types of particles, is almost non-existing (if the surface is not chemically functionalized), because many types of particles can have exactly the same amount of charge.
To overcome these two drawbacks of CBS (minimum sensitivity and no selectivity), various alternative approaches have been suggested in the recent literature, having a core element in common: they all use dynamic effects, instead of static, as a means for detection. This thesis will address two main methods of
dynamic sensing:

  1.  The ‘out-of-equilibrium potential’ method (co-developed by members of CMNE in IMEP-LAHC [2]):
    The interest of monitoring out-of-equilibrium instead of static current resides in the fact that the potential signature is very strong in a region where the current level is very small and noisy. This allows the creation of very low voltage/power sensors with potential sensitivity enhancement, thanks to the
    dynamic reading. The aim here will be to go from a simple proof-of-concept of such a response, to a realistic sensor design with improved figures of merit. From a more fundamental point of view the study involves a full understanding and modeling of the mechanisms that create the potential barriers at the
    contacts and that are responsible for the out-of-equilibrium response. This can be also an advantage for applications, since unlike most of the methods that need optimized ohmic contacts, for the out-ofequilibrium phenomena Schottky barriers provoke and enhance the potential response.
  2. The ‘fluctuation-enhanced sensing’ (FES) method: This principle is based on the effects of dynamic interaction between device surface traps and electrons of deposited molecules, leading to a unique characteristic low-frequency noise spectrum for each sensing target [3], hence enabling the selectivity
    aspect in ISFET sensing. In other studies [4], a similar concept is used, taking advantage of the modulation in a trap’s occupancy and/or electrostatic impact. This thesis aims to re-examine in a systematic way the claims of these publications, clearly identify the advantages of FES against CBS in order to avoid misconceptions, and test the feasibility of FES for a variety of microelectronic devices,both in-home fabricated ones (such as Pseudo-MOSETs on SOI) and from collaborators (such as Nanowire/NanoNet/NanoRibbon FETs, Si Nanogauges).
    A whole new field of alternative sensing applications using noise or out-of-equilibrium effects as means of detection is open for exploration, while at the same time fundamental research around these phenomena is needed, in order to scientifically prove the feasibility and innovation of every approach. This thesis aims to respond to these challenges and showcase/propose the development of novel ‘dynamic’ sensors.
    Additionally, a real bench mark of these methods will allow identifying the strength and best applications of each one.
    The candidate must have a very good background in semiconductor physics and characterization of semiconductor devices. Knowledge of concepts in bio-chemical sensing will be a plus. The research will cover fabrication and functionalization, electrical characterization methods, as well as modeling and simulation aspects. The thesis will benefit from a rich collaboration environment and possibility of benchmark with wide variety of methods and devices.
    The candidate must have very good academic record, with high grades.

[1] N. Moser, et al, http://dx.doi.org/10.1109/JSEN.2016.2585920, P. Bergveld, http://dx.doi.org/10.1016/S0925-4005(02)00301-5
[2] L. Benea, et al, http://dx.doi.org/10.1109/JSEN.2020.3008133
[3] L. B. Kish et al, https://doi.org/10.1109/TNANO.2011.2105277, S. Rumyantsev, et al, https://doi.org/10.1109/JSEN.2013.2251627
[4] J. Li, et al, https://doi.org/10.1021/nl5010724. Y. Kutovyi et al., https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b03508

  • Mots clés : Sciences pour l'ingénieur, Electronique et microélectronique - Optoélectronique, FMNT, IMEP-LaHc
  • Laboratoire : FMNT / IMEP-LaHc
  • Code CEA : IMEPLAHC-CMNE-29-03-2021
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